OSDN Git Service

gcc/
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-structalias.c
1 /* Tree based points-to analysis
2    Copyright (C) 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010
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 static GTY ((if_marked ("tree_map_marked_p"), param_is (struct heapvar_map)))
201 htab_t heapvar_for_stmt;
202
203 static bool use_field_sensitive = true;
204 static int in_ipa_mode = 0;
205
206 /* Used for predecessor bitmaps. */
207 static bitmap_obstack predbitmap_obstack;
208
209 /* Used for points-to sets.  */
210 static bitmap_obstack pta_obstack;
211
212 /* Used for oldsolution members of variables. */
213 static bitmap_obstack oldpta_obstack;
214
215 /* Used for per-solver-iteration bitmaps.  */
216 static bitmap_obstack iteration_obstack;
217
218 static unsigned int create_variable_info_for (tree, const char *);
219 typedef struct constraint_graph *constraint_graph_t;
220 static void unify_nodes (constraint_graph_t, unsigned int, unsigned int, bool);
221
222 struct constraint;
223 typedef struct constraint *constraint_t;
224
225 DEF_VEC_P(constraint_t);
226 DEF_VEC_ALLOC_P(constraint_t,heap);
227
228 #define EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP(a, b, c, d)        \
229   if (a)                                                \
230     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (a, b, c, d)
231
232 static struct constraint_stats
233 {
234   unsigned int total_vars;
235   unsigned int nonpointer_vars;
236   unsigned int unified_vars_static;
237   unsigned int unified_vars_dynamic;
238   unsigned int iterations;
239   unsigned int num_edges;
240   unsigned int num_implicit_edges;
241   unsigned int points_to_sets_created;
242 } stats;
243
244 struct variable_info
245 {
246   /* ID of this variable  */
247   unsigned int id;
248
249   /* True if this is a variable created by the constraint analysis, such as
250      heap variables and constraints we had to break up.  */
251   unsigned int is_artificial_var : 1;
252
253   /* True if this is a special variable whose solution set should not be
254      changed.  */
255   unsigned int is_special_var : 1;
256
257   /* True for variables whose size is not known or variable.  */
258   unsigned int is_unknown_size_var : 1;
259
260   /* True for (sub-)fields that represent a whole variable.  */
261   unsigned int is_full_var : 1;
262
263   /* True if this is a heap variable.  */
264   unsigned int is_heap_var : 1;
265
266   /* True if this is a variable tracking a restrict pointer source.  */
267   unsigned int is_restrict_var : 1;
268
269   /* True if this field may contain pointers.  */
270   unsigned int may_have_pointers : 1;
271
272   /* True if this field has only restrict qualified pointers.  */
273   unsigned int only_restrict_pointers : 1;
274
275   /* True if this represents a global variable.  */
276   unsigned int is_global_var : 1;
277
278   /* True if this represents a IPA function info.  */
279   unsigned int is_fn_info : 1;
280
281   /* A link to the variable for the next field in this structure.  */
282   struct variable_info *next;
283
284   /* Offset of this variable, in bits, from the base variable  */
285   unsigned HOST_WIDE_INT offset;
286
287   /* Size of the variable, in bits.  */
288   unsigned HOST_WIDE_INT size;
289
290   /* Full size of the base variable, in bits.  */
291   unsigned HOST_WIDE_INT fullsize;
292
293   /* Name of this variable */
294   const char *name;
295
296   /* Tree that this variable is associated with.  */
297   tree decl;
298
299   /* Points-to set for this variable.  */
300   bitmap solution;
301
302   /* Old points-to set for this variable.  */
303   bitmap oldsolution;
304 };
305 typedef struct variable_info *varinfo_t;
306
307 static varinfo_t first_vi_for_offset (varinfo_t, unsigned HOST_WIDE_INT);
308 static varinfo_t first_or_preceding_vi_for_offset (varinfo_t,
309                                                    unsigned HOST_WIDE_INT);
310 static varinfo_t lookup_vi_for_tree (tree);
311
312 /* Pool of variable info structures.  */
313 static alloc_pool variable_info_pool;
314
315 DEF_VEC_P(varinfo_t);
316
317 DEF_VEC_ALLOC_P(varinfo_t, heap);
318
319 /* Table of variable info structures for constraint variables.
320    Indexed directly by variable info id.  */
321 static VEC(varinfo_t,heap) *varmap;
322
323 /* Return the varmap element N */
324
325 static inline varinfo_t
326 get_varinfo (unsigned int n)
327 {
328   return VEC_index (varinfo_t, varmap, n);
329 }
330
331 /* Static IDs for the special variables.  */
332 enum { nothing_id = 0, anything_id = 1, readonly_id = 2,
333        escaped_id = 3, nonlocal_id = 4,
334        storedanything_id = 5, integer_id = 6 };
335
336 struct GTY(()) heapvar_map {
337   struct tree_map map;
338   unsigned HOST_WIDE_INT offset;
339 };
340
341 static int
342 heapvar_map_eq (const void *p1, const void *p2)
343 {
344   const struct heapvar_map *h1 = (const struct heapvar_map *)p1;
345   const struct heapvar_map *h2 = (const struct heapvar_map *)p2;
346   return (h1->map.base.from == h2->map.base.from
347           && h1->offset == h2->offset);
348 }
349
350 static unsigned int
351 heapvar_map_hash (struct heapvar_map *h)
352 {
353   return iterative_hash_host_wide_int (h->offset,
354                                        htab_hash_pointer (h->map.base.from));
355 }
356
357 /* Lookup a heap var for FROM, and return it if we find one.  */
358
359 static tree
360 heapvar_lookup (tree from, unsigned HOST_WIDE_INT offset)
361 {
362   struct heapvar_map *h, in;
363   in.map.base.from = from;
364   in.offset = offset;
365   h = (struct heapvar_map *) htab_find_with_hash (heapvar_for_stmt, &in,
366                                                   heapvar_map_hash (&in));
367   if (h)
368     return h->map.to;
369   return NULL_TREE;
370 }
371
372 /* Insert a mapping FROM->TO in the heap var for statement
373    hashtable.  */
374
375 static void
376 heapvar_insert (tree from, unsigned HOST_WIDE_INT offset, tree to)
377 {
378   struct heapvar_map *h;
379   void **loc;
380
381   h = ggc_alloc_heapvar_map ();
382   h->map.base.from = from;
383   h->offset = offset;
384   h->map.hash = heapvar_map_hash (h);
385   h->map.to = to;
386   loc = htab_find_slot_with_hash (heapvar_for_stmt, h, h->map.hash, INSERT);
387   gcc_assert (*loc == NULL);
388   *(struct heapvar_map **) loc = h;
389 }
390
391 /* Return a new variable info structure consisting for a variable
392    named NAME, and using constraint graph node NODE.  Append it
393    to the vector of variable info structures.  */
394
395 static varinfo_t
396 new_var_info (tree t, const char *name)
397 {
398   unsigned index = VEC_length (varinfo_t, varmap);
399   varinfo_t ret = (varinfo_t) pool_alloc (variable_info_pool);
400
401   ret->id = index;
402   ret->name = name;
403   ret->decl = t;
404   /* Vars without decl are artificial and do not have sub-variables.  */
405   ret->is_artificial_var = (t == NULL_TREE);
406   ret->is_special_var = false;
407   ret->is_unknown_size_var = false;
408   ret->is_full_var = (t == NULL_TREE);
409   ret->is_heap_var = false;
410   ret->is_restrict_var = false;
411   ret->may_have_pointers = true;
412   ret->only_restrict_pointers = false;
413   ret->is_global_var = (t == NULL_TREE);
414   ret->is_fn_info = false;
415   if (t && DECL_P (t))
416     ret->is_global_var = (is_global_var (t)
417                           /* We have to treat even local register variables
418                              as escape points.  */
419                           || (TREE_CODE (t) == VAR_DECL
420                               && DECL_HARD_REGISTER (t)));
421   ret->solution = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
422   ret->oldsolution = BITMAP_ALLOC (&oldpta_obstack);
423   ret->next = NULL;
424
425   stats.total_vars++;
426
427   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, ret);
428
429   return ret;
430 }
431
432
433 /* A map mapping call statements to per-stmt variables for uses
434    and clobbers specific to the call.  */
435 struct pointer_map_t *call_stmt_vars;
436
437 /* Lookup or create the variable for the call statement CALL.  */
438
439 static varinfo_t
440 get_call_vi (gimple call)
441 {
442   void **slot_p;
443   varinfo_t vi, vi2;
444
445   slot_p = pointer_map_insert (call_stmt_vars, call);
446   if (*slot_p)
447     return (varinfo_t) *slot_p;
448
449   vi = new_var_info (NULL_TREE, "CALLUSED");
450   vi->offset = 0;
451   vi->size = 1;
452   vi->fullsize = 2;
453   vi->is_full_var = true;
454
455   vi->next = vi2 = new_var_info (NULL_TREE, "CALLCLOBBERED");
456   vi2->offset = 1;
457   vi2->size = 1;
458   vi2->fullsize = 2;
459   vi2->is_full_var = true;
460
461   *slot_p = (void *) vi;
462   return vi;
463 }
464
465 /* Lookup the variable for the call statement CALL representing
466    the uses.  Returns NULL if there is nothing special about this call.  */
467
468 static varinfo_t
469 lookup_call_use_vi (gimple call)
470 {
471   void **slot_p;
472
473   slot_p = pointer_map_contains (call_stmt_vars, call);
474   if (slot_p)
475     return (varinfo_t) *slot_p;
476
477   return NULL;
478 }
479
480 /* Lookup the variable for the call statement CALL representing
481    the clobbers.  Returns NULL if there is nothing special about this call.  */
482
483 static varinfo_t
484 lookup_call_clobber_vi (gimple call)
485 {
486   varinfo_t uses = lookup_call_use_vi (call);
487   if (!uses)
488     return NULL;
489
490   return uses->next;
491 }
492
493 /* Lookup or create the variable for the call statement CALL representing
494    the uses.  */
495
496 static varinfo_t
497 get_call_use_vi (gimple call)
498 {
499   return get_call_vi (call);
500 }
501
502 /* Lookup or create the variable for the call statement CALL representing
503    the clobbers.  */
504
505 static varinfo_t ATTRIBUTE_UNUSED
506 get_call_clobber_vi (gimple call)
507 {
508   return get_call_vi (call)->next;
509 }
510
511
512 typedef enum {SCALAR, DEREF, ADDRESSOF} constraint_expr_type;
513
514 /* An expression that appears in a constraint.  */
515
516 struct constraint_expr
517 {
518   /* Constraint type.  */
519   constraint_expr_type type;
520
521   /* Variable we are referring to in the constraint.  */
522   unsigned int var;
523
524   /* Offset, in bits, of this constraint from the beginning of
525      variables it ends up referring to.
526
527      IOW, in a deref constraint, we would deref, get the result set,
528      then add OFFSET to each member.   */
529   HOST_WIDE_INT offset;
530 };
531
532 /* Use 0x8000... as special unknown offset.  */
533 #define UNKNOWN_OFFSET ((HOST_WIDE_INT)-1 << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT-1))
534
535 typedef struct constraint_expr ce_s;
536 DEF_VEC_O(ce_s);
537 DEF_VEC_ALLOC_O(ce_s, heap);
538 static void get_constraint_for_1 (tree, VEC(ce_s, heap) **, bool, bool);
539 static void get_constraint_for (tree, VEC(ce_s, heap) **);
540 static void get_constraint_for_rhs (tree, VEC(ce_s, heap) **);
541 static void do_deref (VEC (ce_s, heap) **);
542
543 /* Our set constraints are made up of two constraint expressions, one
544    LHS, and one RHS.
545
546    As described in the introduction, our set constraints each represent an
547    operation between set valued variables.
548 */
549 struct constraint
550 {
551   struct constraint_expr lhs;
552   struct constraint_expr rhs;
553 };
554
555 /* List of constraints that we use to build the constraint graph from.  */
556
557 static VEC(constraint_t,heap) *constraints;
558 static alloc_pool constraint_pool;
559
560 /* The constraint graph is represented as an array of bitmaps
561    containing successor nodes.  */
562
563 struct constraint_graph
564 {
565   /* Size of this graph, which may be different than the number of
566      nodes in the variable map.  */
567   unsigned int size;
568
569   /* Explicit successors of each node. */
570   bitmap *succs;
571
572   /* Implicit predecessors of each node (Used for variable
573      substitution). */
574   bitmap *implicit_preds;
575
576   /* Explicit predecessors of each node (Used for variable substitution).  */
577   bitmap *preds;
578
579   /* Indirect cycle representatives, or -1 if the node has no indirect
580      cycles.  */
581   int *indirect_cycles;
582
583   /* Representative node for a node.  rep[a] == a unless the node has
584      been unified. */
585   unsigned int *rep;
586
587   /* Equivalence class representative for a label.  This is used for
588      variable substitution.  */
589   int *eq_rep;
590
591   /* Pointer equivalence label for a node.  All nodes with the same
592      pointer equivalence label can be unified together at some point
593      (either during constraint optimization or after the constraint
594      graph is built).  */
595   unsigned int *pe;
596
597   /* Pointer equivalence representative for a label.  This is used to
598      handle nodes that are pointer equivalent but not location
599      equivalent.  We can unite these once the addressof constraints
600      are transformed into initial points-to sets.  */
601   int *pe_rep;
602
603   /* Pointer equivalence label for each node, used during variable
604      substitution.  */
605   unsigned int *pointer_label;
606
607   /* Location equivalence label for each node, used during location
608      equivalence finding.  */
609   unsigned int *loc_label;
610
611   /* Pointed-by set for each node, used during location equivalence
612      finding.  This is pointed-by rather than pointed-to, because it
613      is constructed using the predecessor graph.  */
614   bitmap *pointed_by;
615
616   /* Points to sets for pointer equivalence.  This is *not* the actual
617      points-to sets for nodes.  */
618   bitmap *points_to;
619
620   /* Bitmap of nodes where the bit is set if the node is a direct
621      node.  Used for variable substitution.  */
622   sbitmap direct_nodes;
623
624   /* Bitmap of nodes where the bit is set if the node is address
625      taken.  Used for variable substitution.  */
626   bitmap address_taken;
627
628   /* Vector of complex constraints for each graph node.  Complex
629      constraints are those involving dereferences or offsets that are
630      not 0.  */
631   VEC(constraint_t,heap) **complex;
632 };
633
634 static constraint_graph_t graph;
635
636 /* During variable substitution and the offline version of indirect
637    cycle finding, we create nodes to represent dereferences and
638    address taken constraints.  These represent where these start and
639    end.  */
640 #define FIRST_REF_NODE (VEC_length (varinfo_t, varmap))
641 #define LAST_REF_NODE (FIRST_REF_NODE + (FIRST_REF_NODE - 1))
642
643 /* Return the representative node for NODE, if NODE has been unioned
644    with another NODE.
645    This function performs path compression along the way to finding
646    the representative.  */
647
648 static unsigned int
649 find (unsigned int node)
650 {
651   gcc_assert (node < graph->size);
652   if (graph->rep[node] != node)
653     return graph->rep[node] = find (graph->rep[node]);
654   return node;
655 }
656
657 /* Union the TO and FROM nodes to the TO nodes.
658    Note that at some point in the future, we may want to do
659    union-by-rank, in which case we are going to have to return the
660    node we unified to.  */
661
662 static bool
663 unite (unsigned int to, unsigned int from)
664 {
665   gcc_assert (to < graph->size && from < graph->size);
666   if (to != from && graph->rep[from] != to)
667     {
668       graph->rep[from] = to;
669       return true;
670     }
671   return false;
672 }
673
674 /* Create a new constraint consisting of LHS and RHS expressions.  */
675
676 static constraint_t
677 new_constraint (const struct constraint_expr lhs,
678                 const struct constraint_expr rhs)
679 {
680   constraint_t ret = (constraint_t) pool_alloc (constraint_pool);
681   ret->lhs = lhs;
682   ret->rhs = rhs;
683   return ret;
684 }
685
686 /* Print out constraint C to FILE.  */
687
688 static void
689 dump_constraint (FILE *file, constraint_t c)
690 {
691   if (c->lhs.type == ADDRESSOF)
692     fprintf (file, "&");
693   else if (c->lhs.type == DEREF)
694     fprintf (file, "*");
695   fprintf (file, "%s", get_varinfo (c->lhs.var)->name);
696   if (c->lhs.offset == UNKNOWN_OFFSET)
697     fprintf (file, " + UNKNOWN");
698   else if (c->lhs.offset != 0)
699     fprintf (file, " + " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, c->lhs.offset);
700   fprintf (file, " = ");
701   if (c->rhs.type == ADDRESSOF)
702     fprintf (file, "&");
703   else if (c->rhs.type == DEREF)
704     fprintf (file, "*");
705   fprintf (file, "%s", get_varinfo (c->rhs.var)->name);
706   if (c->rhs.offset == UNKNOWN_OFFSET)
707     fprintf (file, " + UNKNOWN");
708   else if (c->rhs.offset != 0)
709     fprintf (file, " + " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, c->rhs.offset);
710   fprintf (file, "\n");
711 }
712
713
714 void debug_constraint (constraint_t);
715 void debug_constraints (void);
716 void debug_constraint_graph (void);
717 void debug_solution_for_var (unsigned int);
718 void debug_sa_points_to_info (void);
719
720 /* Print out constraint C to stderr.  */
721
722 DEBUG_FUNCTION void
723 debug_constraint (constraint_t c)
724 {
725   dump_constraint (stderr, c);
726 }
727
728 /* Print out all constraints to FILE */
729
730 static void
731 dump_constraints (FILE *file, int from)
732 {
733   int i;
734   constraint_t c;
735   for (i = from; VEC_iterate (constraint_t, constraints, i, c); i++)
736     dump_constraint (file, c);
737 }
738
739 /* Print out all constraints to stderr.  */
740
741 DEBUG_FUNCTION void
742 debug_constraints (void)
743 {
744   dump_constraints (stderr, 0);
745 }
746
747 /* Print out to FILE the edge in the constraint graph that is created by
748    constraint c. The edge may have a label, depending on the type of
749    constraint that it represents. If complex1, e.g: a = *b, then the label
750    is "=*", if complex2, e.g: *a = b, then the label is "*=", if
751    complex with an offset, e.g: a = b + 8, then the label is "+".
752    Otherwise the edge has no label.  */
753
754 static void
755 dump_constraint_edge (FILE *file, constraint_t c)
756 {
757   if (c->rhs.type != ADDRESSOF)
758     {
759       const char *src = get_varinfo (c->rhs.var)->name;
760       const char *dst = get_varinfo (c->lhs.var)->name;
761       fprintf (file, "  \"%s\" -> \"%s\" ", src, dst);
762       /* Due to preprocessing of constraints, instructions like *a = *b are
763          illegal; thus, we do not have to handle such cases.  */
764       if (c->lhs.type == DEREF)
765         fprintf (file, " [ label=\"*=\" ] ;\n");
766       else if (c->rhs.type == DEREF)
767         fprintf (file, " [ label=\"=*\" ] ;\n");
768       else
769         {
770           /* We must check the case where the constraint is an offset.
771              In this case, it is treated as a complex constraint.  */
772           if (c->rhs.offset != c->lhs.offset)
773             fprintf (file, " [ label=\"+\" ] ;\n");
774           else
775             fprintf (file, " ;\n");
776         }
777     }
778 }
779
780 /* Print the constraint graph in dot format.  */
781
782 static void
783 dump_constraint_graph (FILE *file)
784 {
785   unsigned int i=0, size;
786   constraint_t c;
787
788   /* Only print the graph if it has already been initialized:  */
789   if (!graph)
790     return;
791
792   /* Print the constraints used to produce the constraint graph. The
793      constraints will be printed as comments in the dot file:  */
794   fprintf (file, "\n\n/* Constraints used in the constraint graph:\n");
795   dump_constraints (file, 0);
796   fprintf (file, "*/\n");
797
798   /* Prints the header of the dot file:  */
799   fprintf (file, "\n\n// The constraint graph in dot format:\n");
800   fprintf (file, "strict digraph {\n");
801   fprintf (file, "  node [\n    shape = box\n  ]\n");
802   fprintf (file, "  edge [\n    fontsize = \"12\"\n  ]\n");
803   fprintf (file, "\n  // List of nodes in the constraint graph:\n");
804
805   /* The next lines print the nodes in the graph. In order to get the
806      number of nodes in the graph, we must choose the minimum between the
807      vector VEC (varinfo_t, varmap) and graph->size. If the graph has not
808      yet been initialized, then graph->size == 0, otherwise we must only
809      read nodes that have an entry in VEC (varinfo_t, varmap).  */
810   size = VEC_length (varinfo_t, varmap);
811   size = size < graph->size ? size : graph->size;
812   for (i = 0; i < size; i++)
813     {
814       const char *name = get_varinfo (graph->rep[i])->name;
815       fprintf (file, "  \"%s\" ;\n", name);
816     }
817
818   /* Go over the list of constraints printing the edges in the constraint
819      graph.  */
820   fprintf (file, "\n  // The constraint edges:\n");
821   FOR_EACH_VEC_ELT (constraint_t, constraints, i, c)
822     if (c)
823       dump_constraint_edge (file, c);
824
825   /* Prints the tail of the dot file. By now, only the closing bracket.  */
826   fprintf (file, "}\n\n\n");
827 }
828
829 /* Print out the constraint graph to stderr.  */
830
831 DEBUG_FUNCTION void
832 debug_constraint_graph (void)
833 {
834   dump_constraint_graph (stderr);
835 }
836
837 /* SOLVER FUNCTIONS
838
839    The solver is a simple worklist solver, that works on the following
840    algorithm:
841
842    sbitmap changed_nodes = all zeroes;
843    changed_count = 0;
844    For each node that is not already collapsed:
845        changed_count++;
846        set bit in changed nodes
847
848    while (changed_count > 0)
849    {
850      compute topological ordering for constraint graph
851
852      find and collapse cycles in the constraint graph (updating
853      changed if necessary)
854
855      for each node (n) in the graph in topological order:
856        changed_count--;
857
858        Process each complex constraint associated with the node,
859        updating changed if necessary.
860
861        For each outgoing edge from n, propagate the solution from n to
862        the destination of the edge, updating changed as necessary.
863
864    }  */
865
866 /* Return true if two constraint expressions A and B are equal.  */
867
868 static bool
869 constraint_expr_equal (struct constraint_expr a, struct constraint_expr b)
870 {
871   return a.type == b.type && a.var == b.var && a.offset == b.offset;
872 }
873
874 /* Return true if constraint expression A is less than constraint expression
875    B.  This is just arbitrary, but consistent, in order to give them an
876    ordering.  */
877
878 static bool
879 constraint_expr_less (struct constraint_expr a, struct constraint_expr b)
880 {
881   if (a.type == b.type)
882     {
883       if (a.var == b.var)
884         return a.offset < b.offset;
885       else
886         return a.var < b.var;
887     }
888   else
889     return a.type < b.type;
890 }
891
892 /* Return true if constraint A is less than constraint B.  This is just
893    arbitrary, but consistent, in order to give them an ordering.  */
894
895 static bool
896 constraint_less (const constraint_t a, const constraint_t b)
897 {
898   if (constraint_expr_less (a->lhs, b->lhs))
899     return true;
900   else if (constraint_expr_less (b->lhs, a->lhs))
901     return false;
902   else
903     return constraint_expr_less (a->rhs, b->rhs);
904 }
905
906 /* Return true if two constraints A and B are equal.  */
907
908 static bool
909 constraint_equal (struct constraint a, struct constraint b)
910 {
911   return constraint_expr_equal (a.lhs, b.lhs)
912     && constraint_expr_equal (a.rhs, b.rhs);
913 }
914
915
916 /* Find a constraint LOOKFOR in the sorted constraint vector VEC */
917
918 static constraint_t
919 constraint_vec_find (VEC(constraint_t,heap) *vec,
920                      struct constraint lookfor)
921 {
922   unsigned int place;
923   constraint_t found;
924
925   if (vec == NULL)
926     return NULL;
927
928   place = VEC_lower_bound (constraint_t, vec, &lookfor, constraint_less);
929   if (place >= VEC_length (constraint_t, vec))
930     return NULL;
931   found = VEC_index (constraint_t, vec, place);
932   if (!constraint_equal (*found, lookfor))
933     return NULL;
934   return found;
935 }
936
937 /* Union two constraint vectors, TO and FROM.  Put the result in TO.  */
938
939 static void
940 constraint_set_union (VEC(constraint_t,heap) **to,
941                       VEC(constraint_t,heap) **from)
942 {
943   int i;
944   constraint_t c;
945
946   FOR_EACH_VEC_ELT (constraint_t, *from, i, c)
947     {
948       if (constraint_vec_find (*to, *c) == NULL)
949         {
950           unsigned int place = VEC_lower_bound (constraint_t, *to, c,
951                                                 constraint_less);
952           VEC_safe_insert (constraint_t, heap, *to, place, c);
953         }
954     }
955 }
956
957 /* Expands the solution in SET to all sub-fields of variables included.
958    Union the expanded result into RESULT.  */
959
960 static void
961 solution_set_expand (bitmap result, bitmap set)
962 {
963   bitmap_iterator bi;
964   bitmap vars = NULL;
965   unsigned j;
966
967   /* In a first pass record all variables we need to add all
968      sub-fields off.  This avoids quadratic behavior.  */
969   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (set, 0, j, bi)
970     {
971       varinfo_t v = get_varinfo (j);
972       if (v->is_artificial_var
973           || v->is_full_var)
974         continue;
975       v = lookup_vi_for_tree (v->decl);
976       if (vars == NULL)
977         vars = BITMAP_ALLOC (NULL);
978       bitmap_set_bit (vars, v->id);
979     }
980
981   /* In the second pass now do the addition to the solution and
982      to speed up solving add it to the delta as well.  */
983   if (vars != NULL)
984     {
985       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vars, 0, j, bi)
986         {
987           varinfo_t v = get_varinfo (j);
988           for (; v != NULL; v = v->next)
989             bitmap_set_bit (result, v->id);
990         }
991       BITMAP_FREE (vars);
992     }
993 }
994
995 /* Take a solution set SET, add OFFSET to each member of the set, and
996    overwrite SET with the result when done.  */
997
998 static void
999 solution_set_add (bitmap set, HOST_WIDE_INT offset)
1000 {
1001   bitmap result = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
1002   unsigned int i;
1003   bitmap_iterator bi;
1004
1005   /* If the offset is unknown we have to expand the solution to
1006      all subfields.  */
1007   if (offset == UNKNOWN_OFFSET)
1008     {
1009       solution_set_expand (set, set);
1010       return;
1011     }
1012
1013   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (set, 0, i, bi)
1014     {
1015       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
1016
1017       /* If this is a variable with just one field just set its bit
1018          in the result.  */
1019       if (vi->is_artificial_var
1020           || vi->is_unknown_size_var
1021           || vi->is_full_var)
1022         bitmap_set_bit (result, i);
1023       else
1024         {
1025           unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset = vi->offset + offset;
1026
1027           /* If the offset makes the pointer point to before the
1028              variable use offset zero for the field lookup.  */
1029           if (offset < 0
1030               && fieldoffset > vi->offset)
1031             fieldoffset = 0;
1032
1033           if (offset != 0)
1034             vi = first_or_preceding_vi_for_offset (vi, fieldoffset);
1035
1036           bitmap_set_bit (result, vi->id);
1037           /* If the result is not exactly at fieldoffset include the next
1038              field as well.  See get_constraint_for_ptr_offset for more
1039              rationale.  */
1040           if (vi->offset != fieldoffset
1041               && vi->next != NULL)
1042             bitmap_set_bit (result, vi->next->id);
1043         }
1044     }
1045
1046   bitmap_copy (set, result);
1047   BITMAP_FREE (result);
1048 }
1049
1050 /* Union solution sets TO and FROM, and add INC to each member of FROM in the
1051    process.  */
1052
1053 static bool
1054 set_union_with_increment  (bitmap to, bitmap from, HOST_WIDE_INT inc)
1055 {
1056   if (inc == 0)
1057     return bitmap_ior_into (to, from);
1058   else
1059     {
1060       bitmap tmp;
1061       bool res;
1062
1063       tmp = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
1064       bitmap_copy (tmp, from);
1065       solution_set_add (tmp, inc);
1066       res = bitmap_ior_into (to, tmp);
1067       BITMAP_FREE (tmp);
1068       return res;
1069     }
1070 }
1071
1072 /* Insert constraint C into the list of complex constraints for graph
1073    node VAR.  */
1074
1075 static void
1076 insert_into_complex (constraint_graph_t graph,
1077                      unsigned int var, constraint_t c)
1078 {
1079   VEC (constraint_t, heap) *complex = graph->complex[var];
1080   unsigned int place = VEC_lower_bound (constraint_t, complex, c,
1081                                         constraint_less);
1082
1083   /* Only insert constraints that do not already exist.  */
1084   if (place >= VEC_length (constraint_t, complex)
1085       || !constraint_equal (*c, *VEC_index (constraint_t, complex, place)))
1086     VEC_safe_insert (constraint_t, heap, graph->complex[var], place, c);
1087 }
1088
1089
1090 /* Condense two variable nodes into a single variable node, by moving
1091    all associated info from SRC to TO.  */
1092
1093 static void
1094 merge_node_constraints (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1095                         unsigned int from)
1096 {
1097   unsigned int i;
1098   constraint_t c;
1099
1100   gcc_assert (find (from) == to);
1101
1102   /* Move all complex constraints from src node into to node  */
1103   FOR_EACH_VEC_ELT (constraint_t, graph->complex[from], i, c)
1104     {
1105       /* In complex constraints for node src, we may have either
1106          a = *src, and *src = a, or an offseted constraint which are
1107          always added to the rhs node's constraints.  */
1108
1109       if (c->rhs.type == DEREF)
1110         c->rhs.var = to;
1111       else if (c->lhs.type == DEREF)
1112         c->lhs.var = to;
1113       else
1114         c->rhs.var = to;
1115     }
1116   constraint_set_union (&graph->complex[to], &graph->complex[from]);
1117   VEC_free (constraint_t, heap, graph->complex[from]);
1118   graph->complex[from] = NULL;
1119 }
1120
1121
1122 /* Remove edges involving NODE from GRAPH.  */
1123
1124 static void
1125 clear_edges_for_node (constraint_graph_t graph, unsigned int node)
1126 {
1127   if (graph->succs[node])
1128     BITMAP_FREE (graph->succs[node]);
1129 }
1130
1131 /* Merge GRAPH nodes FROM and TO into node TO.  */
1132
1133 static void
1134 merge_graph_nodes (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1135                    unsigned int from)
1136 {
1137   if (graph->indirect_cycles[from] != -1)
1138     {
1139       /* If we have indirect cycles with the from node, and we have
1140          none on the to node, the to node has indirect cycles from the
1141          from node now that they are unified.
1142          If indirect cycles exist on both, unify the nodes that they
1143          are in a cycle with, since we know they are in a cycle with
1144          each other.  */
1145       if (graph->indirect_cycles[to] == -1)
1146         graph->indirect_cycles[to] = graph->indirect_cycles[from];
1147     }
1148
1149   /* Merge all the successor edges.  */
1150   if (graph->succs[from])
1151     {
1152       if (!graph->succs[to])
1153         graph->succs[to] = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
1154       bitmap_ior_into (graph->succs[to],
1155                        graph->succs[from]);
1156     }
1157
1158   clear_edges_for_node (graph, from);
1159 }
1160
1161
1162 /* Add an indirect graph edge to GRAPH, going from TO to FROM if
1163    it doesn't exist in the graph already.  */
1164
1165 static void
1166 add_implicit_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1167                          unsigned int from)
1168 {
1169   if (to == from)
1170     return;
1171
1172   if (!graph->implicit_preds[to])
1173     graph->implicit_preds[to] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1174
1175   if (bitmap_set_bit (graph->implicit_preds[to], from))
1176     stats.num_implicit_edges++;
1177 }
1178
1179 /* Add a predecessor graph edge to GRAPH, going from TO to FROM if
1180    it doesn't exist in the graph already.
1181    Return false if the edge already existed, true otherwise.  */
1182
1183 static void
1184 add_pred_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1185                      unsigned int from)
1186 {
1187   if (!graph->preds[to])
1188     graph->preds[to] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1189   bitmap_set_bit (graph->preds[to], from);
1190 }
1191
1192 /* Add a graph edge to GRAPH, going from FROM to TO if
1193    it doesn't exist in the graph already.
1194    Return false if the edge already existed, true otherwise.  */
1195
1196 static bool
1197 add_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1198                 unsigned int from)
1199 {
1200   if (to == from)
1201     {
1202       return false;
1203     }
1204   else
1205     {
1206       bool r = false;
1207
1208       if (!graph->succs[from])
1209         graph->succs[from] = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
1210       if (bitmap_set_bit (graph->succs[from], to))
1211         {
1212           r = true;
1213           if (to < FIRST_REF_NODE && from < FIRST_REF_NODE)
1214             stats.num_edges++;
1215         }
1216       return r;
1217     }
1218 }
1219
1220
1221 /* Return true if {DEST.SRC} is an existing graph edge in GRAPH.  */
1222
1223 static bool
1224 valid_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int src,
1225                   unsigned int dest)
1226 {
1227   return (graph->succs[dest]
1228           && bitmap_bit_p (graph->succs[dest], src));
1229 }
1230
1231 /* Initialize the constraint graph structure to contain SIZE nodes.  */
1232
1233 static void
1234 init_graph (unsigned int size)
1235 {
1236   unsigned int j;
1237
1238   graph = XCNEW (struct constraint_graph);
1239   graph->size = size;
1240   graph->succs = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1241   graph->indirect_cycles = XNEWVEC (int, graph->size);
1242   graph->rep = XNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1243   graph->complex = XCNEWVEC (VEC(constraint_t, heap) *, size);
1244   graph->pe = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1245   graph->pe_rep = XNEWVEC (int, graph->size);
1246
1247   for (j = 0; j < graph->size; j++)
1248     {
1249       graph->rep[j] = j;
1250       graph->pe_rep[j] = -1;
1251       graph->indirect_cycles[j] = -1;
1252     }
1253 }
1254
1255 /* Build the constraint graph, adding only predecessor edges right now.  */
1256
1257 static void
1258 build_pred_graph (void)
1259 {
1260   int i;
1261   constraint_t c;
1262   unsigned int j;
1263
1264   graph->implicit_preds = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1265   graph->preds = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1266   graph->pointer_label = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1267   graph->loc_label = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1268   graph->pointed_by = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1269   graph->points_to = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1270   graph->eq_rep = XNEWVEC (int, graph->size);
1271   graph->direct_nodes = sbitmap_alloc (graph->size);
1272   graph->address_taken = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1273   sbitmap_zero (graph->direct_nodes);
1274
1275   for (j = 0; j < FIRST_REF_NODE; j++)
1276     {
1277       if (!get_varinfo (j)->is_special_var)
1278         SET_BIT (graph->direct_nodes, j);
1279     }
1280
1281   for (j = 0; j < graph->size; j++)
1282     graph->eq_rep[j] = -1;
1283
1284   for (j = 0; j < VEC_length (varinfo_t, varmap); j++)
1285     graph->indirect_cycles[j] = -1;
1286
1287   FOR_EACH_VEC_ELT (constraint_t, constraints, i, c)
1288     {
1289       struct constraint_expr lhs = c->lhs;
1290       struct constraint_expr rhs = c->rhs;
1291       unsigned int lhsvar = lhs.var;
1292       unsigned int rhsvar = rhs.var;
1293
1294       if (lhs.type == DEREF)
1295         {
1296           /* *x = y.  */
1297           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && rhs.type == SCALAR)
1298             add_pred_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar, rhsvar);
1299         }
1300       else if (rhs.type == DEREF)
1301         {
1302           /* x = *y */
1303           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && lhs.type == SCALAR)
1304             add_pred_graph_edge (graph, lhsvar, FIRST_REF_NODE + rhsvar);
1305           else
1306             RESET_BIT (graph->direct_nodes, lhsvar);
1307         }
1308       else if (rhs.type == ADDRESSOF)
1309         {
1310           varinfo_t v;
1311
1312           /* x = &y */
1313           if (graph->points_to[lhsvar] == NULL)
1314             graph->points_to[lhsvar] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1315           bitmap_set_bit (graph->points_to[lhsvar], rhsvar);
1316
1317           if (graph->pointed_by[rhsvar] == NULL)
1318             graph->pointed_by[rhsvar] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1319           bitmap_set_bit (graph->pointed_by[rhsvar], lhsvar);
1320
1321           /* Implicitly, *x = y */
1322           add_implicit_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar, rhsvar);
1323
1324           /* All related variables are no longer direct nodes.  */
1325           RESET_BIT (graph->direct_nodes, rhsvar);
1326           v = get_varinfo (rhsvar);
1327           if (!v->is_full_var)
1328             {
1329               v = lookup_vi_for_tree (v->decl);
1330               do
1331                 {
1332                   RESET_BIT (graph->direct_nodes, v->id);
1333                   v = v->next;
1334                 }
1335               while (v != NULL);
1336             }
1337           bitmap_set_bit (graph->address_taken, rhsvar);
1338         }
1339       else if (lhsvar > anything_id
1340                && lhsvar != rhsvar && lhs.offset == 0 && rhs.offset == 0)
1341         {
1342           /* x = y */
1343           add_pred_graph_edge (graph, lhsvar, rhsvar);
1344           /* Implicitly, *x = *y */
1345           add_implicit_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar,
1346                                    FIRST_REF_NODE + rhsvar);
1347         }
1348       else if (lhs.offset != 0 || rhs.offset != 0)
1349         {
1350           if (rhs.offset != 0)
1351             RESET_BIT (graph->direct_nodes, lhs.var);
1352           else if (lhs.offset != 0)
1353             RESET_BIT (graph->direct_nodes, rhs.var);
1354         }
1355     }
1356 }
1357
1358 /* Build the constraint graph, adding successor edges.  */
1359
1360 static void
1361 build_succ_graph (void)
1362 {
1363   unsigned i, t;
1364   constraint_t c;
1365
1366   FOR_EACH_VEC_ELT (constraint_t, constraints, i, c)
1367     {
1368       struct constraint_expr lhs;
1369       struct constraint_expr rhs;
1370       unsigned int lhsvar;
1371       unsigned int rhsvar;
1372
1373       if (!c)
1374         continue;
1375
1376       lhs = c->lhs;
1377       rhs = c->rhs;
1378       lhsvar = find (lhs.var);
1379       rhsvar = find (rhs.var);
1380
1381       if (lhs.type == DEREF)
1382         {
1383           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && rhs.type == SCALAR)
1384             add_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar, rhsvar);
1385         }
1386       else if (rhs.type == DEREF)
1387         {
1388           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && lhs.type == SCALAR)
1389             add_graph_edge (graph, lhsvar, FIRST_REF_NODE + rhsvar);
1390         }
1391       else if (rhs.type == ADDRESSOF)
1392         {
1393           /* x = &y */
1394           gcc_assert (find (rhs.var) == rhs.var);
1395           bitmap_set_bit (get_varinfo (lhsvar)->solution, rhsvar);
1396         }
1397       else if (lhsvar > anything_id
1398                && lhsvar != rhsvar && lhs.offset == 0 && rhs.offset == 0)
1399         {
1400           add_graph_edge (graph, lhsvar, rhsvar);
1401         }
1402     }
1403
1404   /* Add edges from STOREDANYTHING to all non-direct nodes that can
1405      receive pointers.  */
1406   t = find (storedanything_id);
1407   for (i = integer_id + 1; i < FIRST_REF_NODE; ++i)
1408     {
1409       if (!TEST_BIT (graph->direct_nodes, i)
1410           && get_varinfo (i)->may_have_pointers)
1411         add_graph_edge (graph, find (i), t);
1412     }
1413
1414   /* Everything stored to ANYTHING also potentially escapes.  */
1415   add_graph_edge (graph, find (escaped_id), t);
1416 }
1417
1418
1419 /* Changed variables on the last iteration.  */
1420 static unsigned int changed_count;
1421 static sbitmap changed;
1422
1423 /* Strongly Connected Component visitation info.  */
1424
1425 struct scc_info
1426 {
1427   sbitmap visited;
1428   sbitmap deleted;
1429   unsigned int *dfs;
1430   unsigned int *node_mapping;
1431   int current_index;
1432   VEC(unsigned,heap) *scc_stack;
1433 };
1434
1435
1436 /* Recursive routine to find strongly connected components in GRAPH.
1437    SI is the SCC info to store the information in, and N is the id of current
1438    graph node we are processing.
1439
1440    This is Tarjan's strongly connected component finding algorithm, as
1441    modified by Nuutila to keep only non-root nodes on the stack.
1442    The algorithm can be found in "On finding the strongly connected
1443    connected components in a directed graph" by Esko Nuutila and Eljas
1444    Soisalon-Soininen, in Information Processing Letters volume 49,
1445    number 1, pages 9-14.  */
1446
1447 static void
1448 scc_visit (constraint_graph_t graph, struct scc_info *si, unsigned int n)
1449 {
1450   unsigned int i;
1451   bitmap_iterator bi;
1452   unsigned int my_dfs;
1453
1454   SET_BIT (si->visited, n);
1455   si->dfs[n] = si->current_index ++;
1456   my_dfs = si->dfs[n];
1457
1458   /* Visit all the successors.  */
1459   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->succs[n], 0, i, bi)
1460     {
1461       unsigned int w;
1462
1463       if (i > LAST_REF_NODE)
1464         break;
1465
1466       w = find (i);
1467       if (TEST_BIT (si->deleted, w))
1468         continue;
1469
1470       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
1471         scc_visit (graph, si, w);
1472       {
1473         unsigned int t = find (w);
1474         unsigned int nnode = find (n);
1475         gcc_assert (nnode == n);
1476
1477         if (si->dfs[t] < si->dfs[nnode])
1478           si->dfs[n] = si->dfs[t];
1479       }
1480     }
1481
1482   /* See if any components have been identified.  */
1483   if (si->dfs[n] == my_dfs)
1484     {
1485       if (VEC_length (unsigned, si->scc_stack) > 0
1486           && si->dfs[VEC_last (unsigned, si->scc_stack)] >= my_dfs)
1487         {
1488           bitmap scc = BITMAP_ALLOC (NULL);
1489           unsigned int lowest_node;
1490           bitmap_iterator bi;
1491
1492           bitmap_set_bit (scc, n);
1493
1494           while (VEC_length (unsigned, si->scc_stack) != 0
1495                  && si->dfs[VEC_last (unsigned, si->scc_stack)] >= my_dfs)
1496             {
1497               unsigned int w = VEC_pop (unsigned, si->scc_stack);
1498
1499               bitmap_set_bit (scc, w);
1500             }
1501
1502           lowest_node = bitmap_first_set_bit (scc);
1503           gcc_assert (lowest_node < FIRST_REF_NODE);
1504
1505           /* Collapse the SCC nodes into a single node, and mark the
1506              indirect cycles.  */
1507           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (scc, 0, i, bi)
1508             {
1509               if (i < FIRST_REF_NODE)
1510                 {
1511                   if (unite (lowest_node, i))
1512                     unify_nodes (graph, lowest_node, i, false);
1513                 }
1514               else
1515                 {
1516                   unite (lowest_node, i);
1517                   graph->indirect_cycles[i - FIRST_REF_NODE] = lowest_node;
1518                 }
1519             }
1520         }
1521       SET_BIT (si->deleted, n);
1522     }
1523   else
1524     VEC_safe_push (unsigned, heap, si->scc_stack, n);
1525 }
1526
1527 /* Unify node FROM into node TO, updating the changed count if
1528    necessary when UPDATE_CHANGED is true.  */
1529
1530 static void
1531 unify_nodes (constraint_graph_t graph, unsigned int to, unsigned int from,
1532              bool update_changed)
1533 {
1534
1535   gcc_assert (to != from && find (to) == to);
1536   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1537     fprintf (dump_file, "Unifying %s to %s\n",
1538              get_varinfo (from)->name,
1539              get_varinfo (to)->name);
1540
1541   if (update_changed)
1542     stats.unified_vars_dynamic++;
1543   else
1544     stats.unified_vars_static++;
1545
1546   merge_graph_nodes (graph, to, from);
1547   merge_node_constraints (graph, to, from);
1548
1549   /* Mark TO as changed if FROM was changed. If TO was already marked
1550      as changed, decrease the changed count.  */
1551
1552   if (update_changed && TEST_BIT (changed, from))
1553     {
1554       RESET_BIT (changed, from);
1555       if (!TEST_BIT (changed, to))
1556         SET_BIT (changed, to);
1557       else
1558         {
1559           gcc_assert (changed_count > 0);
1560           changed_count--;
1561         }
1562     }
1563   if (get_varinfo (from)->solution)
1564     {
1565       /* If the solution changes because of the merging, we need to mark
1566          the variable as changed.  */
1567       if (bitmap_ior_into (get_varinfo (to)->solution,
1568                            get_varinfo (from)->solution))
1569         {
1570           if (update_changed && !TEST_BIT (changed, to))
1571             {
1572               SET_BIT (changed, to);
1573               changed_count++;
1574             }
1575         }
1576
1577       BITMAP_FREE (get_varinfo (from)->solution);
1578       BITMAP_FREE (get_varinfo (from)->oldsolution);
1579
1580       if (stats.iterations > 0)
1581         {
1582           BITMAP_FREE (get_varinfo (to)->oldsolution);
1583           get_varinfo (to)->oldsolution = BITMAP_ALLOC (&oldpta_obstack);
1584         }
1585     }
1586   if (valid_graph_edge (graph, to, to))
1587     {
1588       if (graph->succs[to])
1589         bitmap_clear_bit (graph->succs[to], to);
1590     }
1591 }
1592
1593 /* Information needed to compute the topological ordering of a graph.  */
1594
1595 struct topo_info
1596 {
1597   /* sbitmap of visited nodes.  */
1598   sbitmap visited;
1599   /* Array that stores the topological order of the graph, *in
1600      reverse*.  */
1601   VEC(unsigned,heap) *topo_order;
1602 };
1603
1604
1605 /* Initialize and return a topological info structure.  */
1606
1607 static struct topo_info *
1608 init_topo_info (void)
1609 {
1610   size_t size = graph->size;
1611   struct topo_info *ti = XNEW (struct topo_info);
1612   ti->visited = sbitmap_alloc (size);
1613   sbitmap_zero (ti->visited);
1614   ti->topo_order = VEC_alloc (unsigned, heap, 1);
1615   return ti;
1616 }
1617
1618
1619 /* Free the topological sort info pointed to by TI.  */
1620
1621 static void
1622 free_topo_info (struct topo_info *ti)
1623 {
1624   sbitmap_free (ti->visited);
1625   VEC_free (unsigned, heap, ti->topo_order);
1626   free (ti);
1627 }
1628
1629 /* Visit the graph in topological order, and store the order in the
1630    topo_info structure.  */
1631
1632 static void
1633 topo_visit (constraint_graph_t graph, struct topo_info *ti,
1634             unsigned int n)
1635 {
1636   bitmap_iterator bi;
1637   unsigned int j;
1638
1639   SET_BIT (ti->visited, n);
1640
1641   if (graph->succs[n])
1642     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (graph->succs[n], 0, j, bi)
1643       {
1644         if (!TEST_BIT (ti->visited, j))
1645           topo_visit (graph, ti, j);
1646       }
1647
1648   VEC_safe_push (unsigned, heap, ti->topo_order, n);
1649 }
1650
1651 /* Process a constraint C that represents x = *(y + off), using DELTA as the
1652    starting solution for y.  */
1653
1654 static void
1655 do_sd_constraint (constraint_graph_t graph, constraint_t c,
1656                   bitmap delta)
1657 {
1658   unsigned int lhs = c->lhs.var;
1659   bool flag = false;
1660   bitmap sol = get_varinfo (lhs)->solution;
1661   unsigned int j;
1662   bitmap_iterator bi;
1663   HOST_WIDE_INT roffset = c->rhs.offset;
1664
1665   /* Our IL does not allow this.  */
1666   gcc_assert (c->lhs.offset == 0);
1667
1668   /* If the solution of Y contains anything it is good enough to transfer
1669      this to the LHS.  */
1670   if (bitmap_bit_p (delta, anything_id))
1671     {
1672       flag |= bitmap_set_bit (sol, anything_id);
1673       goto done;
1674     }
1675
1676   /* If we do not know at with offset the rhs is dereferenced compute
1677      the reachability set of DELTA, conservatively assuming it is
1678      dereferenced at all valid offsets.  */
1679   if (roffset == UNKNOWN_OFFSET)
1680     {
1681       solution_set_expand (delta, delta);
1682       /* No further offset processing is necessary.  */
1683       roffset = 0;
1684     }
1685
1686   /* For each variable j in delta (Sol(y)), add
1687      an edge in the graph from j to x, and union Sol(j) into Sol(x).  */
1688   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (delta, 0, j, bi)
1689     {
1690       varinfo_t v = get_varinfo (j);
1691       HOST_WIDE_INT fieldoffset = v->offset + roffset;
1692       unsigned int t;
1693
1694       if (v->is_full_var)
1695         fieldoffset = v->offset;
1696       else if (roffset != 0)
1697         v = first_vi_for_offset (v, fieldoffset);
1698       /* If the access is outside of the variable we can ignore it.  */
1699       if (!v)
1700         continue;
1701
1702       do
1703         {
1704           t = find (v->id);
1705
1706           /* Adding edges from the special vars is pointless.
1707              They don't have sets that can change.  */
1708           if (get_varinfo (t)->is_special_var)
1709             flag |= bitmap_ior_into (sol, get_varinfo (t)->solution);
1710           /* Merging the solution from ESCAPED needlessly increases
1711              the set.  Use ESCAPED as representative instead.  */
1712           else if (v->id == escaped_id)
1713             flag |= bitmap_set_bit (sol, escaped_id);
1714           else if (v->may_have_pointers
1715                    && add_graph_edge (graph, lhs, t))
1716             flag |= bitmap_ior_into (sol, get_varinfo (t)->solution);
1717
1718           /* If the variable is not exactly at the requested offset
1719              we have to include the next one.  */
1720           if (v->offset == (unsigned HOST_WIDE_INT)fieldoffset
1721               || v->next == NULL)
1722             break;
1723
1724           v = v->next;
1725           fieldoffset = v->offset;
1726         }
1727       while (1);
1728     }
1729
1730 done:
1731   /* If the LHS solution changed, mark the var as changed.  */
1732   if (flag)
1733     {
1734       get_varinfo (lhs)->solution = sol;
1735       if (!TEST_BIT (changed, lhs))
1736         {
1737           SET_BIT (changed, lhs);
1738           changed_count++;
1739         }
1740     }
1741 }
1742
1743 /* Process a constraint C that represents *(x + off) = y using DELTA
1744    as the starting solution for x.  */
1745
1746 static void
1747 do_ds_constraint (constraint_t c, bitmap delta)
1748 {
1749   unsigned int rhs = c->rhs.var;
1750   bitmap sol = get_varinfo (rhs)->solution;
1751   unsigned int j;
1752   bitmap_iterator bi;
1753   HOST_WIDE_INT loff = c->lhs.offset;
1754   bool escaped_p = false;
1755
1756   /* Our IL does not allow this.  */
1757   gcc_assert (c->rhs.offset == 0);
1758
1759   /* If the solution of y contains ANYTHING simply use the ANYTHING
1760      solution.  This avoids needlessly increasing the points-to sets.  */
1761   if (bitmap_bit_p (sol, anything_id))
1762     sol = get_varinfo (find (anything_id))->solution;
1763
1764   /* If the solution for x contains ANYTHING we have to merge the
1765      solution of y into all pointer variables which we do via
1766      STOREDANYTHING.  */
1767   if (bitmap_bit_p (delta, anything_id))
1768     {
1769       unsigned t = find (storedanything_id);
1770       if (add_graph_edge (graph, t, rhs))
1771         {
1772           if (bitmap_ior_into (get_varinfo (t)->solution, sol))
1773             {
1774               if (!TEST_BIT (changed, t))
1775                 {
1776                   SET_BIT (changed, t);
1777                   changed_count++;
1778                 }
1779             }
1780         }
1781       return;
1782     }
1783
1784   /* If we do not know at with offset the rhs is dereferenced compute
1785      the reachability set of DELTA, conservatively assuming it is
1786      dereferenced at all valid offsets.  */
1787   if (loff == UNKNOWN_OFFSET)
1788     {
1789       solution_set_expand (delta, delta);
1790       loff = 0;
1791     }
1792
1793   /* For each member j of delta (Sol(x)), add an edge from y to j and
1794      union Sol(y) into Sol(j) */
1795   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (delta, 0, j, bi)
1796     {
1797       varinfo_t v = get_varinfo (j);
1798       unsigned int t;
1799       HOST_WIDE_INT fieldoffset = v->offset + loff;
1800
1801       if (v->is_full_var)
1802         fieldoffset = v->offset;
1803       else if (loff != 0)
1804         v = first_vi_for_offset (v, fieldoffset);
1805       /* If the access is outside of the variable we can ignore it.  */
1806       if (!v)
1807         continue;
1808
1809       do
1810         {
1811           if (v->may_have_pointers)
1812             {
1813               /* If v is a global variable then this is an escape point.  */
1814               if (v->is_global_var
1815                   && !escaped_p)
1816                 {
1817                   t = find (escaped_id);
1818                   if (add_graph_edge (graph, t, rhs)
1819                       && bitmap_ior_into (get_varinfo (t)->solution, sol)
1820                       && !TEST_BIT (changed, t))
1821                     {
1822                       SET_BIT (changed, t);
1823                       changed_count++;
1824                     }
1825                   /* Enough to let rhs escape once.  */
1826                   escaped_p = true;
1827                 }
1828
1829               if (v->is_special_var)
1830                 break;
1831
1832               t = find (v->id);
1833               if (add_graph_edge (graph, t, rhs)
1834                   && bitmap_ior_into (get_varinfo (t)->solution, sol)
1835                   && !TEST_BIT (changed, t))
1836                 {
1837                   SET_BIT (changed, t);
1838                   changed_count++;
1839                 }
1840             }
1841
1842           /* If the variable is not exactly at the requested offset
1843              we have to include the next one.  */
1844           if (v->offset == (unsigned HOST_WIDE_INT)fieldoffset
1845               || v->next == NULL)
1846             break;
1847
1848           v = v->next;
1849           fieldoffset = v->offset;
1850         }
1851       while (1);
1852     }
1853 }
1854
1855 /* Handle a non-simple (simple meaning requires no iteration),
1856    constraint (IE *x = &y, x = *y, *x = y, and x = y with offsets involved).  */
1857
1858 static void
1859 do_complex_constraint (constraint_graph_t graph, constraint_t c, bitmap delta)
1860 {
1861   if (c->lhs.type == DEREF)
1862     {
1863       if (c->rhs.type == ADDRESSOF)
1864         {
1865           gcc_unreachable();
1866         }
1867       else
1868         {
1869           /* *x = y */
1870           do_ds_constraint (c, delta);
1871         }
1872     }
1873   else if (c->rhs.type == DEREF)
1874     {
1875       /* x = *y */
1876       if (!(get_varinfo (c->lhs.var)->is_special_var))
1877         do_sd_constraint (graph, c, delta);
1878     }
1879   else
1880     {
1881       bitmap tmp;
1882       bitmap solution;
1883       bool flag = false;
1884
1885       gcc_assert (c->rhs.type == SCALAR && c->lhs.type == SCALAR);
1886       solution = get_varinfo (c->rhs.var)->solution;
1887       tmp = get_varinfo (c->lhs.var)->solution;
1888
1889       flag = set_union_with_increment (tmp, solution, c->rhs.offset);
1890
1891       if (flag)
1892         {
1893           get_varinfo (c->lhs.var)->solution = tmp;
1894           if (!TEST_BIT (changed, c->lhs.var))
1895             {
1896               SET_BIT (changed, c->lhs.var);
1897               changed_count++;
1898             }
1899         }
1900     }
1901 }
1902
1903 /* Initialize and return a new SCC info structure.  */
1904
1905 static struct scc_info *
1906 init_scc_info (size_t size)
1907 {
1908   struct scc_info *si = XNEW (struct scc_info);
1909   size_t i;
1910
1911   si->current_index = 0;
1912   si->visited = sbitmap_alloc (size);
1913   sbitmap_zero (si->visited);
1914   si->deleted = sbitmap_alloc (size);
1915   sbitmap_zero (si->deleted);
1916   si->node_mapping = XNEWVEC (unsigned int, size);
1917   si->dfs = XCNEWVEC (unsigned int, size);
1918
1919   for (i = 0; i < size; i++)
1920     si->node_mapping[i] = i;
1921
1922   si->scc_stack = VEC_alloc (unsigned, heap, 1);
1923   return si;
1924 }
1925
1926 /* Free an SCC info structure pointed to by SI */
1927
1928 static void
1929 free_scc_info (struct scc_info *si)
1930 {
1931   sbitmap_free (si->visited);
1932   sbitmap_free (si->deleted);
1933   free (si->node_mapping);
1934   free (si->dfs);
1935   VEC_free (unsigned, heap, si->scc_stack);
1936   free (si);
1937 }
1938
1939
1940 /* Find indirect cycles in GRAPH that occur, using strongly connected
1941    components, and note them in the indirect cycles map.
1942
1943    This technique comes from Ben Hardekopf and Calvin Lin,
1944    "It Pays to be Lazy: Fast and Accurate Pointer Analysis for Millions of
1945    Lines of Code", submitted to PLDI 2007.  */
1946
1947 static void
1948 find_indirect_cycles (constraint_graph_t graph)
1949 {
1950   unsigned int i;
1951   unsigned int size = graph->size;
1952   struct scc_info *si = init_scc_info (size);
1953
1954   for (i = 0; i < MIN (LAST_REF_NODE, size); i ++ )
1955     if (!TEST_BIT (si->visited, i) && find (i) == i)
1956       scc_visit (graph, si, i);
1957
1958   free_scc_info (si);
1959 }
1960
1961 /* Compute a topological ordering for GRAPH, and store the result in the
1962    topo_info structure TI.  */
1963
1964 static void
1965 compute_topo_order (constraint_graph_t graph,
1966                     struct topo_info *ti)
1967 {
1968   unsigned int i;
1969   unsigned int size = graph->size;
1970
1971   for (i = 0; i != size; ++i)
1972     if (!TEST_BIT (ti->visited, i) && find (i) == i)
1973       topo_visit (graph, ti, i);
1974 }
1975
1976 /* Structure used to for hash value numbering of pointer equivalence
1977    classes.  */
1978
1979 typedef struct equiv_class_label
1980 {
1981   hashval_t hashcode;
1982   unsigned int equivalence_class;
1983   bitmap labels;
1984 } *equiv_class_label_t;
1985 typedef const struct equiv_class_label *const_equiv_class_label_t;
1986
1987 /* A hashtable for mapping a bitmap of labels->pointer equivalence
1988    classes.  */
1989 static htab_t pointer_equiv_class_table;
1990
1991 /* A hashtable for mapping a bitmap of labels->location equivalence
1992    classes.  */
1993 static htab_t location_equiv_class_table;
1994
1995 /* Hash function for a equiv_class_label_t */
1996
1997 static hashval_t
1998 equiv_class_label_hash (const void *p)
1999 {
2000   const_equiv_class_label_t const ecl = (const_equiv_class_label_t) p;
2001   return ecl->hashcode;
2002 }
2003
2004 /* Equality function for two equiv_class_label_t's.  */
2005
2006 static int
2007 equiv_class_label_eq (const void *p1, const void *p2)
2008 {
2009   const_equiv_class_label_t const eql1 = (const_equiv_class_label_t) p1;
2010   const_equiv_class_label_t const eql2 = (const_equiv_class_label_t) p2;
2011   return (eql1->hashcode == eql2->hashcode
2012           && bitmap_equal_p (eql1->labels, eql2->labels));
2013 }
2014
2015 /* Lookup a equivalence class in TABLE by the bitmap of LABELS it
2016    contains.  */
2017
2018 static unsigned int
2019 equiv_class_lookup (htab_t table, bitmap labels)
2020 {
2021   void **slot;
2022   struct equiv_class_label ecl;
2023
2024   ecl.labels = labels;
2025   ecl.hashcode = bitmap_hash (labels);
2026
2027   slot = htab_find_slot_with_hash (table, &ecl,
2028                                    ecl.hashcode, NO_INSERT);
2029   if (!slot)
2030     return 0;
2031   else
2032     return ((equiv_class_label_t) *slot)->equivalence_class;
2033 }
2034
2035
2036 /* Add an equivalence class named EQUIVALENCE_CLASS with labels LABELS
2037    to TABLE.  */
2038
2039 static void
2040 equiv_class_add (htab_t table, unsigned int equivalence_class,
2041                  bitmap labels)
2042 {
2043   void **slot;
2044   equiv_class_label_t ecl = XNEW (struct equiv_class_label);
2045
2046   ecl->labels = labels;
2047   ecl->equivalence_class = equivalence_class;
2048   ecl->hashcode = bitmap_hash (labels);
2049
2050   slot = htab_find_slot_with_hash (table, ecl,
2051                                    ecl->hashcode, INSERT);
2052   gcc_assert (!*slot);
2053   *slot = (void *) ecl;
2054 }
2055
2056 /* Perform offline variable substitution.
2057
2058    This is a worst case quadratic time way of identifying variables
2059    that must have equivalent points-to sets, including those caused by
2060    static cycles, and single entry subgraphs, in the constraint graph.
2061
2062    The technique is described in "Exploiting Pointer and Location
2063    Equivalence to Optimize Pointer Analysis. In the 14th International
2064    Static Analysis Symposium (SAS), August 2007."  It is known as the
2065    "HU" algorithm, and is equivalent to value numbering the collapsed
2066    constraint graph including evaluating unions.
2067
2068    The general method of finding equivalence classes is as follows:
2069    Add fake nodes (REF nodes) and edges for *a = b and a = *b constraints.
2070    Initialize all non-REF nodes to be direct nodes.
2071    For each constraint a = a U {b}, we set pts(a) = pts(a) u {fresh
2072    variable}
2073    For each constraint containing the dereference, we also do the same
2074    thing.
2075
2076    We then compute SCC's in the graph and unify nodes in the same SCC,
2077    including pts sets.
2078
2079    For each non-collapsed node x:
2080     Visit all unvisited explicit incoming edges.
2081     Ignoring all non-pointers, set pts(x) = Union of pts(a) for y
2082     where y->x.
2083     Lookup the equivalence class for pts(x).
2084      If we found one, equivalence_class(x) = found class.
2085      Otherwise, equivalence_class(x) = new class, and new_class is
2086     added to the lookup table.
2087
2088    All direct nodes with the same equivalence class can be replaced
2089    with a single representative node.
2090    All unlabeled nodes (label == 0) are not pointers and all edges
2091    involving them can be eliminated.
2092    We perform these optimizations during rewrite_constraints
2093
2094    In addition to pointer equivalence class finding, we also perform
2095    location equivalence class finding.  This is the set of variables
2096    that always appear together in points-to sets.  We use this to
2097    compress the size of the points-to sets.  */
2098
2099 /* Current maximum pointer equivalence class id.  */
2100 static int pointer_equiv_class;
2101
2102 /* Current maximum location equivalence class id.  */
2103 static int location_equiv_class;
2104
2105 /* Recursive routine to find strongly connected components in GRAPH,
2106    and label it's nodes with DFS numbers.  */
2107
2108 static void
2109 condense_visit (constraint_graph_t graph, struct scc_info *si, unsigned int n)
2110 {
2111   unsigned int i;
2112   bitmap_iterator bi;
2113   unsigned int my_dfs;
2114
2115   gcc_assert (si->node_mapping[n] == n);
2116   SET_BIT (si->visited, n);
2117   si->dfs[n] = si->current_index ++;
2118   my_dfs = si->dfs[n];
2119
2120   /* Visit all the successors.  */
2121   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->preds[n], 0, i, bi)
2122     {
2123       unsigned int w = si->node_mapping[i];
2124
2125       if (TEST_BIT (si->deleted, w))
2126         continue;
2127
2128       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
2129         condense_visit (graph, si, w);
2130       {
2131         unsigned int t = si->node_mapping[w];
2132         unsigned int nnode = si->node_mapping[n];
2133         gcc_assert (nnode == n);
2134
2135         if (si->dfs[t] < si->dfs[nnode])
2136           si->dfs[n] = si->dfs[t];
2137       }
2138     }
2139
2140   /* Visit all the implicit predecessors.  */
2141   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->implicit_preds[n], 0, i, bi)
2142     {
2143       unsigned int w = si->node_mapping[i];
2144
2145       if (TEST_BIT (si->deleted, w))
2146         continue;
2147
2148       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
2149         condense_visit (graph, si, w);
2150       {
2151         unsigned int t = si->node_mapping[w];
2152         unsigned int nnode = si->node_mapping[n];
2153         gcc_assert (nnode == n);
2154
2155         if (si->dfs[t] < si->dfs[nnode])
2156           si->dfs[n] = si->dfs[t];
2157       }
2158     }
2159
2160   /* See if any components have been identified.  */
2161   if (si->dfs[n] == my_dfs)
2162     {
2163       while (VEC_length (unsigned, si->scc_stack) != 0
2164              && si->dfs[VEC_last (unsigned, si->scc_stack)] >= my_dfs)
2165         {
2166           unsigned int w = VEC_pop (unsigned, si->scc_stack);
2167           si->node_mapping[w] = n;
2168
2169           if (!TEST_BIT (graph->direct_nodes, w))
2170             RESET_BIT (graph->direct_nodes, n);
2171
2172           /* Unify our nodes.  */
2173           if (graph->preds[w])
2174             {
2175               if (!graph->preds[n])
2176                 graph->preds[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2177               bitmap_ior_into (graph->preds[n], graph->preds[w]);
2178             }
2179           if (graph->implicit_preds[w])
2180             {
2181               if (!graph->implicit_preds[n])
2182                 graph->implicit_preds[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2183               bitmap_ior_into (graph->implicit_preds[n],
2184                                graph->implicit_preds[w]);
2185             }
2186           if (graph->points_to[w])
2187             {
2188               if (!graph->points_to[n])
2189                 graph->points_to[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2190               bitmap_ior_into (graph->points_to[n],
2191                                graph->points_to[w]);
2192             }
2193         }
2194       SET_BIT (si->deleted, n);
2195     }
2196   else
2197     VEC_safe_push (unsigned, heap, si->scc_stack, n);
2198 }
2199
2200 /* Label pointer equivalences.  */
2201
2202 static void
2203 label_visit (constraint_graph_t graph, struct scc_info *si, unsigned int n)
2204 {
2205   unsigned int i;
2206   bitmap_iterator bi;
2207   SET_BIT (si->visited, n);
2208
2209   if (!graph->points_to[n])
2210     graph->points_to[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2211
2212   /* Label and union our incoming edges's points to sets.  */
2213   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->preds[n], 0, i, bi)
2214     {
2215       unsigned int w = si->node_mapping[i];
2216       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
2217         label_visit (graph, si, w);
2218
2219       /* Skip unused edges  */
2220       if (w == n || graph->pointer_label[w] == 0)
2221         continue;
2222
2223       if (graph->points_to[w])
2224         bitmap_ior_into(graph->points_to[n], graph->points_to[w]);
2225     }
2226   /* Indirect nodes get fresh variables.  */
2227   if (!TEST_BIT (graph->direct_nodes, n))
2228     bitmap_set_bit (graph->points_to[n], FIRST_REF_NODE + n);
2229
2230   if (!bitmap_empty_p (graph->points_to[n]))
2231     {
2232       unsigned int label = equiv_class_lookup (pointer_equiv_class_table,
2233                                                graph->points_to[n]);
2234       if (!label)
2235         {
2236           label = pointer_equiv_class++;
2237           equiv_class_add (pointer_equiv_class_table,
2238                            label, graph->points_to[n]);
2239         }
2240       graph->pointer_label[n] = label;
2241     }
2242 }
2243
2244 /* Perform offline variable substitution, discovering equivalence
2245    classes, and eliminating non-pointer variables.  */
2246
2247 static struct scc_info *
2248 perform_var_substitution (constraint_graph_t graph)
2249 {
2250   unsigned int i;
2251   unsigned int size = graph->size;
2252   struct scc_info *si = init_scc_info (size);
2253
2254   bitmap_obstack_initialize (&iteration_obstack);
2255   pointer_equiv_class_table = htab_create (511, equiv_class_label_hash,
2256                                            equiv_class_label_eq, free);
2257   location_equiv_class_table = htab_create (511, equiv_class_label_hash,
2258                                             equiv_class_label_eq, free);
2259   pointer_equiv_class = 1;
2260   location_equiv_class = 1;
2261
2262   /* Condense the nodes, which means to find SCC's, count incoming
2263      predecessors, and unite nodes in SCC's.  */
2264   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2265     if (!TEST_BIT (si->visited, si->node_mapping[i]))
2266       condense_visit (graph, si, si->node_mapping[i]);
2267
2268   sbitmap_zero (si->visited);
2269   /* Actually the label the nodes for pointer equivalences  */
2270   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2271     if (!TEST_BIT (si->visited, si->node_mapping[i]))
2272       label_visit (graph, si, si->node_mapping[i]);
2273
2274   /* Calculate location equivalence labels.  */
2275   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2276     {
2277       bitmap pointed_by;
2278       bitmap_iterator bi;
2279       unsigned int j;
2280       unsigned int label;
2281
2282       if (!graph->pointed_by[i])
2283         continue;
2284       pointed_by = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
2285
2286       /* Translate the pointed-by mapping for pointer equivalence
2287          labels.  */
2288       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (graph->pointed_by[i], 0, j, bi)
2289         {
2290           bitmap_set_bit (pointed_by,
2291                           graph->pointer_label[si->node_mapping[j]]);
2292         }
2293       /* The original pointed_by is now dead.  */
2294       BITMAP_FREE (graph->pointed_by[i]);
2295
2296       /* Look up the location equivalence label if one exists, or make
2297          one otherwise.  */
2298       label = equiv_class_lookup (location_equiv_class_table,
2299                                   pointed_by);
2300       if (label == 0)
2301         {
2302           label = location_equiv_class++;
2303           equiv_class_add (location_equiv_class_table,
2304                            label, pointed_by);
2305         }
2306       else
2307         {
2308           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2309             fprintf (dump_file, "Found location equivalence for node %s\n",
2310                      get_varinfo (i)->name);
2311           BITMAP_FREE (pointed_by);
2312         }
2313       graph->loc_label[i] = label;
2314
2315     }
2316
2317   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2318     for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2319       {
2320         bool direct_node = TEST_BIT (graph->direct_nodes, i);
2321         fprintf (dump_file,
2322                  "Equivalence classes for %s node id %d:%s are pointer: %d"
2323                  ", location:%d\n",
2324                  direct_node ? "Direct node" : "Indirect node", i,
2325                  get_varinfo (i)->name,
2326                  graph->pointer_label[si->node_mapping[i]],
2327                  graph->loc_label[si->node_mapping[i]]);
2328       }
2329
2330   /* Quickly eliminate our non-pointer variables.  */
2331
2332   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2333     {
2334       unsigned int node = si->node_mapping[i];
2335
2336       if (graph->pointer_label[node] == 0)
2337         {
2338           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2339             fprintf (dump_file,
2340                      "%s is a non-pointer variable, eliminating edges.\n",
2341                      get_varinfo (node)->name);
2342           stats.nonpointer_vars++;
2343           clear_edges_for_node (graph, node);
2344         }
2345     }
2346
2347   return si;
2348 }
2349
2350 /* Free information that was only necessary for variable
2351    substitution.  */
2352
2353 static void
2354 free_var_substitution_info (struct scc_info *si)
2355 {
2356   free_scc_info (si);
2357   free (graph->pointer_label);
2358   free (graph->loc_label);
2359   free (graph->pointed_by);
2360   free (graph->points_to);
2361   free (graph->eq_rep);
2362   sbitmap_free (graph->direct_nodes);
2363   htab_delete (pointer_equiv_class_table);
2364   htab_delete (location_equiv_class_table);
2365   bitmap_obstack_release (&iteration_obstack);
2366 }
2367
2368 /* Return an existing node that is equivalent to NODE, which has
2369    equivalence class LABEL, if one exists.  Return NODE otherwise.  */
2370
2371 static unsigned int
2372 find_equivalent_node (constraint_graph_t graph,
2373                       unsigned int node, unsigned int label)
2374 {
2375   /* If the address version of this variable is unused, we can
2376      substitute it for anything else with the same label.
2377      Otherwise, we know the pointers are equivalent, but not the
2378      locations, and we can unite them later.  */
2379
2380   if (!bitmap_bit_p (graph->address_taken, node))
2381     {
2382       gcc_assert (label < graph->size);
2383
2384       if (graph->eq_rep[label] != -1)
2385         {
2386           /* Unify the two variables since we know they are equivalent.  */
2387           if (unite (graph->eq_rep[label], node))
2388             unify_nodes (graph, graph->eq_rep[label], node, false);
2389           return graph->eq_rep[label];
2390         }
2391       else
2392         {
2393           graph->eq_rep[label] = node;
2394           graph->pe_rep[label] = node;
2395         }
2396     }
2397   else
2398     {
2399       gcc_assert (label < graph->size);
2400       graph->pe[node] = label;
2401       if (graph->pe_rep[label] == -1)
2402         graph->pe_rep[label] = node;
2403     }
2404
2405   return node;
2406 }
2407
2408 /* Unite pointer equivalent but not location equivalent nodes in
2409    GRAPH.  This may only be performed once variable substitution is
2410    finished.  */
2411
2412 static void
2413 unite_pointer_equivalences (constraint_graph_t graph)
2414 {
2415   unsigned int i;
2416
2417   /* Go through the pointer equivalences and unite them to their
2418      representative, if they aren't already.  */
2419   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2420     {
2421       unsigned int label = graph->pe[i];
2422       if (label)
2423         {
2424           int label_rep = graph->pe_rep[label];
2425
2426           if (label_rep == -1)
2427             continue;
2428
2429           label_rep = find (label_rep);
2430           if (label_rep >= 0 && unite (label_rep, find (i)))
2431             unify_nodes (graph, label_rep, i, false);
2432         }
2433     }
2434 }
2435
2436 /* Move complex constraints to the GRAPH nodes they belong to.  */
2437
2438 static void
2439 move_complex_constraints (constraint_graph_t graph)
2440 {
2441   int i;
2442   constraint_t c;
2443
2444   FOR_EACH_VEC_ELT (constraint_t, constraints, i, c)
2445     {
2446       if (c)
2447         {
2448           struct constraint_expr lhs = c->lhs;
2449           struct constraint_expr rhs = c->rhs;
2450
2451           if (lhs.type == DEREF)
2452             {
2453               insert_into_complex (graph, lhs.var, c);
2454             }
2455           else if (rhs.type == DEREF)
2456             {
2457               if (!(get_varinfo (lhs.var)->is_special_var))
2458                 insert_into_complex (graph, rhs.var, c);
2459             }
2460           else if (rhs.type != ADDRESSOF && lhs.var > anything_id
2461                    && (lhs.offset != 0 || rhs.offset != 0))
2462             {
2463               insert_into_complex (graph, rhs.var, c);
2464             }
2465         }
2466     }
2467 }
2468
2469
2470 /* Optimize and rewrite complex constraints while performing
2471    collapsing of equivalent nodes.  SI is the SCC_INFO that is the
2472    result of perform_variable_substitution.  */
2473
2474 static void
2475 rewrite_constraints (constraint_graph_t graph,
2476                      struct scc_info *si)
2477 {
2478   int i;
2479   unsigned int j;
2480   constraint_t c;
2481
2482   for (j = 0; j < graph->size; j++)
2483     gcc_assert (find (j) == j);
2484
2485   FOR_EACH_VEC_ELT (constraint_t, constraints, i, c)
2486     {
2487       struct constraint_expr lhs = c->lhs;
2488       struct constraint_expr rhs = c->rhs;
2489       unsigned int lhsvar = find (lhs.var);
2490       unsigned int rhsvar = find (rhs.var);
2491       unsigned int lhsnode, rhsnode;
2492       unsigned int lhslabel, rhslabel;
2493
2494       lhsnode = si->node_mapping[lhsvar];
2495       rhsnode = si->node_mapping[rhsvar];
2496       lhslabel = graph->pointer_label[lhsnode];
2497       rhslabel = graph->pointer_label[rhsnode];
2498
2499       /* See if it is really a non-pointer variable, and if so, ignore
2500          the constraint.  */
2501       if (lhslabel == 0)
2502         {
2503           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2504             {
2505
2506               fprintf (dump_file, "%s is a non-pointer variable,"
2507                        "ignoring constraint:",
2508                        get_varinfo (lhs.var)->name);
2509               dump_constraint (dump_file, c);
2510             }
2511           VEC_replace (constraint_t, constraints, i, NULL);
2512           continue;
2513         }
2514
2515       if (rhslabel == 0)
2516         {
2517           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2518             {
2519
2520               fprintf (dump_file, "%s is a non-pointer variable,"
2521                        "ignoring constraint:",
2522                        get_varinfo (rhs.var)->name);
2523               dump_constraint (dump_file, c);
2524             }
2525           VEC_replace (constraint_t, constraints, i, NULL);
2526           continue;
2527         }
2528
2529       lhsvar = find_equivalent_node (graph, lhsvar, lhslabel);
2530       rhsvar = find_equivalent_node (graph, rhsvar, rhslabel);
2531       c->lhs.var = lhsvar;
2532       c->rhs.var = rhsvar;
2533
2534     }
2535 }
2536
2537 /* Eliminate indirect cycles involving NODE.  Return true if NODE was
2538    part of an SCC, false otherwise.  */
2539
2540 static bool
2541 eliminate_indirect_cycles (unsigned int node)
2542 {
2543   if (graph->indirect_cycles[node] != -1
2544       && !bitmap_empty_p (get_varinfo (node)->solution))
2545     {
2546       unsigned int i;
2547       VEC(unsigned,heap) *queue = NULL;
2548       int queuepos;
2549       unsigned int to = find (graph->indirect_cycles[node]);
2550       bitmap_iterator bi;
2551
2552       /* We can't touch the solution set and call unify_nodes
2553          at the same time, because unify_nodes is going to do
2554          bitmap unions into it. */
2555
2556       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (get_varinfo (node)->solution, 0, i, bi)
2557         {
2558           if (find (i) == i && i != to)
2559             {
2560               if (unite (to, i))
2561                 VEC_safe_push (unsigned, heap, queue, i);
2562             }
2563         }
2564
2565       for (queuepos = 0;
2566            VEC_iterate (unsigned, queue, queuepos, i);
2567            queuepos++)
2568         {
2569           unify_nodes (graph, to, i, true);
2570         }
2571       VEC_free (unsigned, heap, queue);
2572       return true;
2573     }
2574   return false;
2575 }
2576
2577 /* Solve the constraint graph GRAPH using our worklist solver.
2578    This is based on the PW* family of solvers from the "Efficient Field
2579    Sensitive Pointer Analysis for C" paper.
2580    It works by iterating over all the graph nodes, processing the complex
2581    constraints and propagating the copy constraints, until everything stops
2582    changed.  This corresponds to steps 6-8 in the solving list given above.  */
2583
2584 static void
2585 solve_graph (constraint_graph_t graph)
2586 {
2587   unsigned int size = graph->size;
2588   unsigned int i;
2589   bitmap pts;
2590
2591   changed_count = 0;
2592   changed = sbitmap_alloc (size);
2593   sbitmap_zero (changed);
2594
2595   /* Mark all initial non-collapsed nodes as changed.  */
2596   for (i = 0; i < size; i++)
2597     {
2598       varinfo_t ivi = get_varinfo (i);
2599       if (find (i) == i && !bitmap_empty_p (ivi->solution)
2600           && ((graph->succs[i] && !bitmap_empty_p (graph->succs[i]))
2601               || VEC_length (constraint_t, graph->complex[i]) > 0))
2602         {
2603           SET_BIT (changed, i);
2604           changed_count++;
2605         }
2606     }
2607
2608   /* Allocate a bitmap to be used to store the changed bits.  */
2609   pts = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
2610
2611   while (changed_count > 0)
2612     {
2613       unsigned int i;
2614       struct topo_info *ti = init_topo_info ();
2615       stats.iterations++;
2616
2617       bitmap_obstack_initialize (&iteration_obstack);
2618
2619       compute_topo_order (graph, ti);
2620
2621       while (VEC_length (unsigned, ti->topo_order) != 0)
2622         {
2623
2624           i = VEC_pop (unsigned, ti->topo_order);
2625
2626           /* If this variable is not a representative, skip it.  */
2627           if (find (i) != i)
2628             continue;
2629
2630           /* In certain indirect cycle cases, we may merge this
2631              variable to another.  */
2632           if (eliminate_indirect_cycles (i) && find (i) != i)
2633             continue;
2634
2635           /* If the node has changed, we need to process the
2636              complex constraints and outgoing edges again.  */
2637           if (TEST_BIT (changed, i))
2638             {
2639               unsigned int j;
2640               constraint_t c;
2641               bitmap solution;
2642               VEC(constraint_t,heap) *complex = graph->complex[i];
2643               bool solution_empty;
2644
2645               RESET_BIT (changed, i);
2646               changed_count--;
2647
2648               /* Compute the changed set of solution bits.  */
2649               bitmap_and_compl (pts, get_varinfo (i)->solution,
2650                                 get_varinfo (i)->oldsolution);
2651
2652               if (bitmap_empty_p (pts))
2653                 continue;
2654
2655               bitmap_ior_into (get_varinfo (i)->oldsolution, pts);
2656
2657               solution = get_varinfo (i)->solution;
2658               solution_empty = bitmap_empty_p (solution);
2659
2660               /* Process the complex constraints */
2661               FOR_EACH_VEC_ELT (constraint_t, complex, j, c)
2662                 {
2663                   /* XXX: This is going to unsort the constraints in
2664                      some cases, which will occasionally add duplicate
2665                      constraints during unification.  This does not
2666                      affect correctness.  */
2667                   c->lhs.var = find (c->lhs.var);
2668                   c->rhs.var = find (c->rhs.var);
2669
2670                   /* The only complex constraint that can change our
2671                      solution to non-empty, given an empty solution,
2672                      is a constraint where the lhs side is receiving
2673                      some set from elsewhere.  */
2674                   if (!solution_empty || c->lhs.type != DEREF)
2675                     do_complex_constraint (graph, c, pts);
2676                 }
2677
2678               solution_empty = bitmap_empty_p (solution);
2679
2680               if (!solution_empty)
2681                 {
2682                   bitmap_iterator bi;
2683                   unsigned eff_escaped_id = find (escaped_id);
2684
2685                   /* Propagate solution to all successors.  */
2686                   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->succs[i],
2687                                                 0, j, bi)
2688                     {
2689                       bitmap tmp;
2690                       bool flag;
2691
2692                       unsigned int to = find (j);
2693                       tmp = get_varinfo (to)->solution;
2694                       flag = false;
2695
2696                       /* Don't try to propagate to ourselves.  */
2697                       if (to == i)
2698                         continue;
2699
2700                       /* If we propagate from ESCAPED use ESCAPED as
2701                          placeholder.  */
2702                       if (i == eff_escaped_id)
2703                         flag = bitmap_set_bit (tmp, escaped_id);
2704                       else
2705                         flag = set_union_with_increment (tmp, pts, 0);
2706
2707                       if (flag)
2708                         {
2709                           get_varinfo (to)->solution = tmp;
2710                           if (!TEST_BIT (changed, to))
2711                             {
2712                               SET_BIT (changed, to);
2713                               changed_count++;
2714                             }
2715                         }
2716                     }
2717                 }
2718             }
2719         }
2720       free_topo_info (ti);
2721       bitmap_obstack_release (&iteration_obstack);
2722     }
2723
2724   BITMAP_FREE (pts);
2725   sbitmap_free (changed);
2726   bitmap_obstack_release (&oldpta_obstack);
2727 }
2728
2729 /* Map from trees to variable infos.  */
2730 static struct pointer_map_t *vi_for_tree;
2731
2732
2733 /* Insert ID as the variable id for tree T in the vi_for_tree map.  */
2734
2735 static void
2736 insert_vi_for_tree (tree t, varinfo_t vi)
2737 {
2738   void **slot = pointer_map_insert (vi_for_tree, t);
2739   gcc_assert (vi);
2740   gcc_assert (*slot == NULL);
2741   *slot = vi;
2742 }
2743
2744 /* Find the variable info for tree T in VI_FOR_TREE.  If T does not
2745    exist in the map, return NULL, otherwise, return the varinfo we found.  */
2746
2747 static varinfo_t
2748 lookup_vi_for_tree (tree t)
2749 {
2750   void **slot = pointer_map_contains (vi_for_tree, t);
2751   if (slot == NULL)
2752     return NULL;
2753
2754   return (varinfo_t) *slot;
2755 }
2756
2757 /* Return a printable name for DECL  */
2758
2759 static const char *
2760 alias_get_name (tree decl)
2761 {
2762   const char *res;
2763   char *temp;
2764   int num_printed = 0;
2765
2766   if (DECL_ASSEMBLER_NAME_SET_P (decl))
2767     res = IDENTIFIER_POINTER (DECL_ASSEMBLER_NAME (decl));
2768   else
2769     res= get_name (decl);
2770   if (res != NULL)
2771     return res;
2772
2773   res = "NULL";
2774   if (!dump_file)
2775     return res;
2776
2777   if (TREE_CODE (decl) == SSA_NAME)
2778     {
2779       num_printed = asprintf (&temp, "%s_%u",
2780                               alias_get_name (SSA_NAME_VAR (decl)),
2781                               SSA_NAME_VERSION (decl));
2782     }
2783   else if (DECL_P (decl))
2784     {
2785       num_printed = asprintf (&temp, "D.%u", DECL_UID (decl));
2786     }
2787   if (num_printed > 0)
2788     {
2789       res = ggc_strdup (temp);
2790       free (temp);
2791     }
2792   return res;
2793 }
2794
2795 /* Find the variable id for tree T in the map.
2796    If T doesn't exist in the map, create an entry for it and return it.  */
2797
2798 static varinfo_t
2799 get_vi_for_tree (tree t)
2800 {
2801   void **slot = pointer_map_contains (vi_for_tree, t);
2802   if (slot == NULL)
2803     return get_varinfo (create_variable_info_for (t, alias_get_name (t)));
2804
2805   return (varinfo_t) *slot;
2806 }
2807
2808 /* Get a scalar constraint expression for a new temporary variable.  */
2809
2810 static struct constraint_expr
2811 new_scalar_tmp_constraint_exp (const char *name)
2812 {
2813   struct constraint_expr tmp;
2814   varinfo_t vi;
2815
2816   vi = new_var_info (NULL_TREE, name);
2817   vi->offset = 0;
2818   vi->size = -1;
2819   vi->fullsize = -1;
2820   vi->is_full_var = 1;
2821
2822   tmp.var = vi->id;
2823   tmp.type = SCALAR;
2824   tmp.offset = 0;
2825
2826   return tmp;
2827 }
2828
2829 /* Get a constraint expression vector from an SSA_VAR_P node.
2830    If address_p is true, the result will be taken its address of.  */
2831
2832 static void
2833 get_constraint_for_ssa_var (tree t, VEC(ce_s, heap) **results, bool address_p)
2834 {
2835   struct constraint_expr cexpr;
2836   varinfo_t vi;
2837
2838   /* We allow FUNCTION_DECLs here even though it doesn't make much sense.  */
2839   gcc_assert (SSA_VAR_P (t) || DECL_P (t));
2840
2841   /* For parameters, get at the points-to set for the actual parm
2842      decl.  */
2843   if (TREE_CODE (t) == SSA_NAME
2844       && (TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (t)) == PARM_DECL
2845           || TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (t)) == RESULT_DECL)
2846       && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (t))
2847     {
2848       get_constraint_for_ssa_var (SSA_NAME_VAR (t), results, address_p);
2849       return;
2850     }
2851
2852   vi = get_vi_for_tree (t);
2853   cexpr.var = vi->id;
2854   cexpr.type = SCALAR;
2855   cexpr.offset = 0;
2856   /* If we determine the result is "anything", and we know this is readonly,
2857      say it points to readonly memory instead.  */
2858   if (cexpr.var == anything_id && TREE_READONLY (t))
2859     {
2860       gcc_unreachable ();
2861       cexpr.type = ADDRESSOF;
2862       cexpr.var = readonly_id;
2863     }
2864
2865   /* If we are not taking the address of the constraint expr, add all
2866      sub-fiels of the variable as well.  */
2867   if (!address_p
2868       && !vi->is_full_var)
2869     {
2870       for (; vi; vi = vi->next)
2871         {
2872           cexpr.var = vi->id;
2873           VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
2874         }
2875       return;
2876     }
2877
2878   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
2879 }
2880
2881 /* Process constraint T, performing various simplifications and then
2882    adding it to our list of overall constraints.  */
2883
2884 static void
2885 process_constraint (constraint_t t)
2886 {
2887   struct constraint_expr rhs = t->rhs;
2888   struct constraint_expr lhs = t->lhs;
2889
2890   gcc_assert (rhs.var < VEC_length (varinfo_t, varmap));
2891   gcc_assert (lhs.var < VEC_length (varinfo_t, varmap));
2892
2893   /* If we didn't get any useful constraint from the lhs we get
2894      &ANYTHING as fallback from get_constraint_for.  Deal with
2895      it here by turning it into *ANYTHING.  */
2896   if (lhs.type == ADDRESSOF
2897       && lhs.var == anything_id)
2898     lhs.type = DEREF;
2899
2900   /* ADDRESSOF on the lhs is invalid.  */
2901   gcc_assert (lhs.type != ADDRESSOF);
2902
2903   /* We shouldn't add constraints from things that cannot have pointers.
2904      It's not completely trivial to avoid in the callers, so do it here.  */
2905   if (rhs.type != ADDRESSOF
2906       && !get_varinfo (rhs.var)->may_have_pointers)
2907     return;
2908
2909   /* Likewise adding to the solution of a non-pointer var isn't useful.  */
2910   if (!get_varinfo (lhs.var)->may_have_pointers)
2911     return;
2912
2913   /* This can happen in our IR with things like n->a = *p */
2914   if (rhs.type == DEREF && lhs.type == DEREF && rhs.var != anything_id)
2915     {
2916       /* Split into tmp = *rhs, *lhs = tmp */
2917       struct constraint_expr tmplhs;
2918       tmplhs = new_scalar_tmp_constraint_exp ("doubledereftmp");
2919       process_constraint (new_constraint (tmplhs, rhs));
2920       process_constraint (new_constraint (lhs, tmplhs));
2921     }
2922   else if (rhs.type == ADDRESSOF && lhs.type == DEREF)
2923     {
2924       /* Split into tmp = &rhs, *lhs = tmp */
2925       struct constraint_expr tmplhs;
2926       tmplhs = new_scalar_tmp_constraint_exp ("derefaddrtmp");
2927       process_constraint (new_constraint (tmplhs, rhs));
2928       process_constraint (new_constraint (lhs, tmplhs));
2929     }
2930   else
2931     {
2932       gcc_assert (rhs.type != ADDRESSOF || rhs.offset == 0);
2933       VEC_safe_push (constraint_t, heap, constraints, t);
2934     }
2935 }
2936
2937
2938 /* Return the position, in bits, of FIELD_DECL from the beginning of its
2939    structure.  */
2940
2941 static HOST_WIDE_INT
2942 bitpos_of_field (const tree fdecl)
2943 {
2944   if (!host_integerp (DECL_FIELD_OFFSET (fdecl), 0)
2945       || !host_integerp (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (fdecl), 0))
2946     return -1;
2947
2948   return (TREE_INT_CST_LOW (DECL_FIELD_OFFSET (fdecl)) * BITS_PER_UNIT
2949           + TREE_INT_CST_LOW (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (fdecl)));
2950 }
2951
2952
2953 /* Get constraint expressions for offsetting PTR by OFFSET.  Stores the
2954    resulting constraint expressions in *RESULTS.  */
2955
2956 static void
2957 get_constraint_for_ptr_offset (tree ptr, tree offset,
2958                                VEC (ce_s, heap) **results)
2959 {
2960   struct constraint_expr c;
2961   unsigned int j, n;
2962   HOST_WIDE_INT rhsunitoffset, rhsoffset;
2963
2964   /* If we do not do field-sensitive PTA adding offsets to pointers
2965      does not change the points-to solution.  */
2966   if (!use_field_sensitive)
2967     {
2968       get_constraint_for_rhs (ptr, results);
2969       return;
2970     }
2971
2972   /* If the offset is not a non-negative integer constant that fits
2973      in a HOST_WIDE_INT, we have to fall back to a conservative
2974      solution which includes all sub-fields of all pointed-to
2975      variables of ptr.  */
2976   if (offset == NULL_TREE
2977       || !host_integerp (offset, 0))
2978     rhsoffset = UNKNOWN_OFFSET;
2979   else
2980     {
2981       /* Make sure the bit-offset also fits.  */
2982       rhsunitoffset = TREE_INT_CST_LOW (offset);
2983       rhsoffset = rhsunitoffset * BITS_PER_UNIT;
2984       if (rhsunitoffset != rhsoffset / BITS_PER_UNIT)
2985         rhsoffset = UNKNOWN_OFFSET;
2986     }
2987
2988   get_constraint_for_rhs (ptr, results);
2989   if (rhsoffset == 0)
2990     return;
2991
2992   /* As we are eventually appending to the solution do not use
2993      VEC_iterate here.  */
2994   n = VEC_length (ce_s, *results);
2995   for (j = 0; j < n; j++)
2996     {
2997       varinfo_t curr;
2998       c = *VEC_index (ce_s, *results, j);
2999       curr = get_varinfo (c.var);
3000
3001       if (c.type == ADDRESSOF
3002           /* If this varinfo represents a full variable just use it.  */
3003           && curr->is_full_var)
3004         c.offset = 0;
3005       else if (c.type == ADDRESSOF
3006                /* If we do not know the offset add all subfields.  */
3007                && rhsoffset == UNKNOWN_OFFSET)
3008         {
3009           varinfo_t temp = lookup_vi_for_tree (curr->decl);
3010           do
3011             {
3012               struct constraint_expr c2;
3013               c2.var = temp->id;
3014               c2.type = ADDRESSOF;
3015               c2.offset = 0;
3016               if (c2.var != c.var)
3017                 VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &c2);
3018               temp = temp->next;
3019             }
3020           while (temp);
3021         }
3022       else if (c.type == ADDRESSOF)
3023         {
3024           varinfo_t temp;
3025           unsigned HOST_WIDE_INT offset = curr->offset + rhsoffset;
3026
3027           /* Search the sub-field which overlaps with the
3028              pointed-to offset.  If the result is outside of the variable
3029              we have to provide a conservative result, as the variable is
3030              still reachable from the resulting pointer (even though it
3031              technically cannot point to anything).  The last and first
3032              sub-fields are such conservative results.
3033              ???  If we always had a sub-field for &object + 1 then
3034              we could represent this in a more precise way.  */
3035           if (rhsoffset < 0
3036               && curr->offset < offset)
3037             offset = 0;
3038           temp = first_or_preceding_vi_for_offset (curr, offset);
3039
3040           /* If the found variable is not exactly at the pointed to
3041              result, we have to include the next variable in the
3042              solution as well.  Otherwise two increments by offset / 2
3043              do not result in the same or a conservative superset
3044              solution.  */
3045           if (temp->offset != offset
3046               && temp->next != NULL)
3047             {
3048               struct constraint_expr c2;
3049               c2.var = temp->next->id;
3050               c2.type = ADDRESSOF;
3051               c2.offset = 0;
3052               VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &c2);
3053             }
3054           c.var = temp->id;
3055           c.offset = 0;
3056         }
3057       else
3058         c.offset = rhsoffset;
3059
3060       VEC_replace (ce_s, *results, j, &c);
3061     }
3062 }
3063
3064
3065 /* Given a COMPONENT_REF T, return the constraint_expr vector for it.
3066    If address_p is true the result will be taken its address of.
3067    If lhs_p is true then the constraint expression is assumed to be used
3068    as the lhs.  */
3069
3070 static void
3071 get_constraint_for_component_ref (tree t, VEC(ce_s, heap) **results,
3072                                   bool address_p, bool lhs_p)
3073 {
3074   tree orig_t = t;
3075   HOST_WIDE_INT bitsize = -1;
3076   HOST_WIDE_INT bitmaxsize = -1;
3077   HOST_WIDE_INT bitpos;
3078   tree forzero;
3079   struct constraint_expr *result;
3080
3081   /* Some people like to do cute things like take the address of
3082      &0->a.b */
3083   forzero = t;
3084   while (handled_component_p (forzero)
3085          || INDIRECT_REF_P (forzero)
3086          || TREE_CODE (forzero) == MEM_REF)
3087     forzero = TREE_OPERAND (forzero, 0);
3088
3089   if (CONSTANT_CLASS_P (forzero) && integer_zerop (forzero))
3090     {
3091       struct constraint_expr temp;
3092
3093       temp.offset = 0;
3094       temp.var = integer_id;
3095       temp.type = SCALAR;
3096       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3097       return;
3098     }
3099
3100   /* Handle type-punning through unions.  If we are extracting a pointer
3101      from a union via a possibly type-punning access that pointer
3102      points to anything, similar to a conversion of an integer to
3103      a pointer.  */
3104   if (!lhs_p)
3105     {
3106       tree u;
3107       for (u = t;
3108            TREE_CODE (u) == COMPONENT_REF || TREE_CODE (u) == ARRAY_REF;
3109            u = TREE_OPERAND (u, 0))
3110         if (TREE_CODE (u) == COMPONENT_REF
3111             && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (u, 0))) == UNION_TYPE)
3112           {
3113             struct constraint_expr temp;
3114
3115             temp.offset = 0;
3116             temp.var = anything_id;
3117             temp.type = ADDRESSOF;
3118             VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3119             return;
3120           }
3121     }
3122
3123   t = get_ref_base_and_extent (t, &bitpos, &bitsize, &bitmaxsize);
3124
3125   /* Pretend to take the address of the base, we'll take care of
3126      adding the required subset of sub-fields below.  */
3127   get_constraint_for_1 (t, results, true, lhs_p);
3128   gcc_assert (VEC_length (ce_s, *results) == 1);
3129   result = VEC_last (ce_s, *results);
3130
3131   if (result->type == SCALAR
3132       && get_varinfo (result->var)->is_full_var)
3133     /* For single-field vars do not bother about the offset.  */
3134     result->offset = 0;
3135   else if (result->type == SCALAR)
3136     {
3137       /* In languages like C, you can access one past the end of an
3138          array.  You aren't allowed to dereference it, so we can
3139          ignore this constraint. When we handle pointer subtraction,
3140          we may have to do something cute here.  */
3141
3142       if ((unsigned HOST_WIDE_INT)bitpos < get_varinfo (result->var)->fullsize
3143           && bitmaxsize != 0)
3144         {
3145           /* It's also not true that the constraint will actually start at the
3146              right offset, it may start in some padding.  We only care about
3147              setting the constraint to the first actual field it touches, so
3148              walk to find it.  */
3149           struct constraint_expr cexpr = *result;
3150           varinfo_t curr;
3151           VEC_pop (ce_s, *results);
3152           cexpr.offset = 0;
3153           for (curr = get_varinfo (cexpr.var); curr; curr = curr->next)
3154             {
3155               if (ranges_overlap_p (curr->offset, curr->size,
3156                                     bitpos, bitmaxsize))
3157                 {
3158                   cexpr.var = curr->id;
3159                   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
3160                   if (address_p)
3161                     break;
3162                 }
3163             }
3164           /* If we are going to take the address of this field then
3165              to be able to compute reachability correctly add at least
3166              the last field of the variable.  */
3167           if (address_p
3168               && VEC_length (ce_s, *results) == 0)
3169             {
3170               curr = get_varinfo (cexpr.var);
3171               while (curr->next != NULL)
3172                 curr = curr->next;
3173               cexpr.var = curr->id;
3174               VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
3175             }
3176           else if (VEC_length (ce_s, *results) == 0)
3177             /* Assert that we found *some* field there. The user couldn't be
3178                accessing *only* padding.  */
3179             /* Still the user could access one past the end of an array
3180                embedded in a struct resulting in accessing *only* padding.  */
3181             /* Or accessing only padding via type-punning to a type
3182                that has a filed just in padding space.  */
3183             {
3184               cexpr.type = SCALAR;
3185               cexpr.var = anything_id;
3186               cexpr.offset = 0;
3187               VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
3188             }
3189         }
3190       else if (bitmaxsize == 0)
3191         {
3192           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3193             fprintf (dump_file, "Access to zero-sized part of variable,"
3194                      "ignoring\n");
3195         }
3196       else
3197         if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3198           fprintf (dump_file, "Access to past the end of variable, ignoring\n");
3199     }
3200   else if (result->type == DEREF)
3201     {
3202       /* If we do not know exactly where the access goes say so.  Note
3203          that only for non-structure accesses we know that we access
3204          at most one subfiled of any variable.  */
3205       if (bitpos == -1
3206           || bitsize != bitmaxsize
3207           || AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (orig_t))
3208           || result->offset == UNKNOWN_OFFSET)
3209         result->offset = UNKNOWN_OFFSET;
3210       else
3211         result->offset += bitpos;
3212     }
3213   else if (result->type == ADDRESSOF)
3214     {
3215       /* We can end up here for component references on a
3216          VIEW_CONVERT_EXPR <>(&foobar).  */
3217       result->type = SCALAR;
3218       result->var = anything_id;
3219       result->offset = 0;
3220     }
3221   else
3222     gcc_unreachable ();
3223 }
3224
3225
3226 /* Dereference the constraint expression CONS, and return the result.
3227    DEREF (ADDRESSOF) = SCALAR
3228    DEREF (SCALAR) = DEREF
3229    DEREF (DEREF) = (temp = DEREF1; result = DEREF(temp))
3230    This is needed so that we can handle dereferencing DEREF constraints.  */
3231
3232 static void
3233 do_deref (VEC (ce_s, heap) **constraints)
3234 {
3235   struct constraint_expr *c;
3236   unsigned int i = 0;
3237
3238   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, *constraints, i, c)
3239     {
3240       if (c->type == SCALAR)
3241         c->type = DEREF;
3242       else if (c->type == ADDRESSOF)
3243         c->type = SCALAR;
3244       else if (c->type == DEREF)
3245         {
3246           struct constraint_expr tmplhs;
3247           tmplhs = new_scalar_tmp_constraint_exp ("dereftmp");
3248           process_constraint (new_constraint (tmplhs, *c));
3249           c->var = tmplhs.var;
3250         }
3251       else
3252         gcc_unreachable ();
3253     }
3254 }
3255
3256 /* Given a tree T, return the constraint expression for taking the
3257    address of it.  */
3258
3259 static void
3260 get_constraint_for_address_of (tree t, VEC (ce_s, heap) **results)
3261 {
3262   struct constraint_expr *c;
3263   unsigned int i;
3264
3265   get_constraint_for_1 (t, results, true, true);
3266
3267   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, *results, i, c)
3268     {
3269       if (c->type == DEREF)
3270         c->type = SCALAR;
3271       else
3272         c->type = ADDRESSOF;
3273     }
3274 }
3275
3276 /* Given a tree T, return the constraint expression for it.  */
3277
3278 static void
3279 get_constraint_for_1 (tree t, VEC (ce_s, heap) **results, bool address_p,
3280                       bool lhs_p)
3281 {
3282   struct constraint_expr temp;
3283
3284   /* x = integer is all glommed to a single variable, which doesn't
3285      point to anything by itself.  That is, of course, unless it is an
3286      integer constant being treated as a pointer, in which case, we
3287      will return that this is really the addressof anything.  This
3288      happens below, since it will fall into the default case. The only
3289      case we know something about an integer treated like a pointer is
3290      when it is the NULL pointer, and then we just say it points to
3291      NULL.
3292
3293      Do not do that if -fno-delete-null-pointer-checks though, because
3294      in that case *NULL does not fail, so it _should_ alias *anything.
3295      It is not worth adding a new option or renaming the existing one,
3296      since this case is relatively obscure.  */
3297   if ((TREE_CODE (t) == INTEGER_CST
3298        && integer_zerop (t))
3299       /* The only valid CONSTRUCTORs in gimple with pointer typed
3300          elements are zero-initializer.  But in IPA mode we also
3301          process global initializers, so verify at least.  */
3302       || (TREE_CODE (t) == CONSTRUCTOR
3303           && CONSTRUCTOR_NELTS (t) == 0))
3304     {
3305       if (flag_delete_null_pointer_checks)
3306         temp.var = nothing_id;
3307       else
3308         temp.var = nonlocal_id;
3309       temp.type = ADDRESSOF;
3310       temp.offset = 0;
3311       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3312       return;
3313     }
3314
3315   /* String constants are read-only.  */
3316   if (TREE_CODE (t) == STRING_CST)
3317     {
3318       temp.var = readonly_id;
3319       temp.type = SCALAR;
3320       temp.offset = 0;
3321       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3322       return;
3323     }
3324
3325   switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (t)))
3326     {
3327     case tcc_expression:
3328       {
3329         switch (TREE_CODE (t))
3330           {
3331           case ADDR_EXPR:
3332             get_constraint_for_address_of (TREE_OPERAND (t, 0), results);
3333             return;
3334           default:;
3335           }
3336         break;
3337       }
3338     case tcc_reference:
3339       {
3340         switch (TREE_CODE (t))
3341           {
3342           case MEM_REF:
3343             {
3344               struct constraint_expr cs;
3345               varinfo_t vi, curr;
3346               tree off = double_int_to_tree (sizetype, mem_ref_offset (t));
3347               get_constraint_for_ptr_offset (TREE_OPERAND (t, 0), off, results);
3348               do_deref (results);
3349
3350               /* If we are not taking the address then make sure to process
3351                  all subvariables we might access.  */
3352               cs = *VEC_last (ce_s, *results);
3353               if (address_p
3354                   || cs.type != SCALAR)
3355                 return;
3356
3357               vi = get_varinfo (cs.var);
3358               curr = vi->next;
3359               if (!vi->is_full_var
3360                   && curr)
3361                 {
3362                   unsigned HOST_WIDE_INT size;
3363                   if (host_integerp (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (t)), 1))
3364                     size = TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (t)));
3365                   else
3366                     size = -1;
3367                   for (; curr; curr = curr->next)
3368                     {
3369                       if (curr->offset - vi->offset < size)
3370                         {
3371                           cs.var = curr->id;
3372                           VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cs);
3373                         }
3374                       else
3375                         break;
3376                     }
3377                 }
3378               return;
3379             }
3380           case ARRAY_REF:
3381           case ARRAY_RANGE_REF:
3382           case COMPONENT_REF:
3383             get_constraint_for_component_ref (t, results, address_p, lhs_p);
3384             return;
3385           case VIEW_CONVERT_EXPR:
3386             get_constraint_for_1 (TREE_OPERAND (t, 0), results, address_p,
3387                                   lhs_p);
3388             return;
3389           /* We are missing handling for TARGET_MEM_REF here.  */
3390           default:;
3391           }
3392         break;
3393       }
3394     case tcc_exceptional:
3395       {
3396         switch (TREE_CODE (t))
3397           {
3398           case SSA_NAME:
3399             {
3400               get_constraint_for_ssa_var (t, results, address_p);
3401               return;
3402             }
3403           case CONSTRUCTOR:
3404             {
3405               unsigned int i;
3406               tree val;
3407               VEC (ce_s, heap) *tmp = NULL;
3408               FOR_EACH_CONSTRUCTOR_VALUE (CONSTRUCTOR_ELTS (t), i, val)
3409                 {
3410                   struct constraint_expr *rhsp;
3411                   unsigned j;
3412                   get_constraint_for_1 (val, &tmp, address_p, lhs_p);
3413                   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, tmp, j, rhsp)
3414                     VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, rhsp);
3415                   VEC_truncate (ce_s, tmp, 0);
3416                 }
3417               VEC_free (ce_s, heap, tmp);
3418               /* We do not know whether the constructor was complete,
3419                  so technically we have to add &NOTHING or &ANYTHING
3420                  like we do for an empty constructor as well.  */
3421               return;
3422             }
3423           default:;
3424           }
3425         break;
3426       }
3427     case tcc_declaration:
3428       {
3429         get_constraint_for_ssa_var (t, results, address_p);
3430         return;
3431       }
3432     case tcc_constant:
3433       {
3434         /* We cannot refer to automatic variables through constants.  */ 
3435         temp.type = ADDRESSOF;
3436         temp.var = nonlocal_id;
3437         temp.offset = 0;
3438         VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3439         return;
3440       }
3441     default:;
3442     }
3443
3444   /* The default fallback is a constraint from anything.  */
3445   temp.type = ADDRESSOF;
3446   temp.var = anything_id;
3447   temp.offset = 0;
3448   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3449 }
3450
3451 /* Given a gimple tree T, return the constraint expression vector for it.  */
3452
3453 static void
3454 get_constraint_for (tree t, VEC (ce_s, heap) **results)
3455 {
3456   gcc_assert (VEC_length (ce_s, *results) == 0);
3457
3458   get_constraint_for_1 (t, results, false, true);
3459 }
3460
3461 /* Given a gimple tree T, return the constraint expression vector for it
3462    to be used as the rhs of a constraint.  */
3463
3464 static void
3465 get_constraint_for_rhs (tree t, VEC (ce_s, heap) **results)
3466 {
3467   gcc_assert (VEC_length (ce_s, *results) == 0);
3468
3469   get_constraint_for_1 (t, results, false, false);
3470 }
3471
3472
3473 /* Efficiently generates constraints from all entries in *RHSC to all
3474    entries in *LHSC.  */
3475
3476 static void
3477 process_all_all_constraints (VEC (ce_s, heap) *lhsc, VEC (ce_s, heap) *rhsc)
3478 {
3479   struct constraint_expr *lhsp, *rhsp;
3480   unsigned i, j;
3481
3482   if (VEC_length (ce_s, lhsc) <= 1
3483       || VEC_length (ce_s, rhsc) <= 1)
3484     {
3485       FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, i, lhsp)
3486         FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, j, rhsp)
3487           process_constraint (new_constraint (*lhsp, *rhsp));
3488     }
3489   else
3490     {
3491       struct constraint_expr tmp;
3492       tmp = new_scalar_tmp_constraint_exp ("allalltmp");
3493       FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
3494         process_constraint (new_constraint (tmp, *rhsp));
3495       FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, i, lhsp)
3496         process_constraint (new_constraint (*lhsp, tmp));
3497     }
3498 }
3499
3500 /* Handle aggregate copies by expanding into copies of the respective
3501    fields of the structures.  */
3502
3503 static void
3504 do_structure_copy (tree lhsop, tree rhsop)
3505 {
3506   struct constraint_expr *lhsp, *rhsp;
3507   VEC (ce_s, heap) *lhsc = NULL, *rhsc = NULL;
3508   unsigned j;
3509
3510   get_constraint_for (lhsop, &lhsc);
3511   get_constraint_for_rhs (rhsop, &rhsc);
3512   lhsp = VEC_index (ce_s, lhsc, 0);
3513   rhsp = VEC_index (ce_s, rhsc, 0);
3514   if (lhsp->type == DEREF
3515       || (lhsp->type == ADDRESSOF && lhsp->var == anything_id)
3516       || rhsp->type == DEREF)
3517     {
3518       if (lhsp->type == DEREF)
3519         {
3520           gcc_assert (VEC_length (ce_s, lhsc) == 1);
3521           lhsp->offset = UNKNOWN_OFFSET;
3522         }
3523       if (rhsp->type == DEREF)
3524         {
3525           gcc_assert (VEC_length (ce_s, rhsc) == 1);
3526           rhsp->offset = UNKNOWN_OFFSET;
3527         }
3528       process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
3529     }
3530   else if (lhsp->type == SCALAR
3531            && (rhsp->type == SCALAR
3532                || rhsp->type == ADDRESSOF))
3533     {
3534       HOST_WIDE_INT lhssize, lhsmaxsize, lhsoffset;
3535       HOST_WIDE_INT rhssize, rhsmaxsize, rhsoffset;
3536       unsigned k = 0;
3537       get_ref_base_and_extent (lhsop, &lhsoffset, &lhssize, &lhsmaxsize);
3538       get_ref_base_and_extent (rhsop, &rhsoffset, &rhssize, &rhsmaxsize);
3539       for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, lhsp);)
3540         {
3541           varinfo_t lhsv, rhsv;
3542           rhsp = VEC_index (ce_s, rhsc, k);
3543           lhsv = get_varinfo (lhsp->var);
3544           rhsv = get_varinfo (rhsp->var);
3545           if (lhsv->may_have_pointers
3546               && (lhsv->is_full_var
3547                   || rhsv->is_full_var
3548                   || ranges_overlap_p (lhsv->offset + rhsoffset, lhsv->size,
3549                                        rhsv->offset + lhsoffset, rhsv->size)))
3550             process_constraint (new_constraint (*lhsp, *rhsp));
3551           if (!rhsv->is_full_var
3552               && (lhsv->is_full_var
3553                   || (lhsv->offset + rhsoffset + lhsv->size
3554                       > rhsv->offset + lhsoffset + rhsv->size)))
3555             {
3556               ++k;
3557               if (k >= VEC_length (ce_s, rhsc))
3558                 break;
3559             }
3560           else
3561             ++j;
3562         }
3563     }
3564   else
3565     gcc_unreachable ();
3566
3567   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3568   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
3569 }
3570
3571 /* Create constraints ID = { rhsc }.  */
3572
3573 static void
3574 make_constraints_to (unsigned id, VEC(ce_s, heap) *rhsc)
3575 {
3576   struct constraint_expr *c;
3577   struct constraint_expr includes;
3578   unsigned int j;
3579
3580   includes.var = id;
3581   includes.offset = 0;
3582   includes.type = SCALAR;
3583
3584   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, j, c)
3585     process_constraint (new_constraint (includes, *c));
3586 }
3587
3588 /* Create a constraint ID = OP.  */
3589
3590 static void
3591 make_constraint_to (unsigned id, tree op)
3592 {
3593   VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
3594   get_constraint_for_rhs (op, &rhsc);
3595   make_constraints_to (id, rhsc);
3596   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
3597 }
3598
3599 /* Create a constraint ID = &FROM.  */
3600
3601 static void
3602 make_constraint_from (varinfo_t vi, int from)
3603 {
3604   struct constraint_expr lhs, rhs;
3605
3606   lhs.var = vi->id;
3607   lhs.offset = 0;
3608   lhs.type = SCALAR;
3609
3610   rhs.var = from;
3611   rhs.offset = 0;
3612   rhs.type = ADDRESSOF;
3613   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3614 }
3615
3616 /* Create a constraint ID = FROM.  */
3617
3618 static void
3619 make_copy_constraint (varinfo_t vi, int from)
3620 {
3621   struct constraint_expr lhs, rhs;
3622
3623   lhs.var = vi->id;
3624   lhs.offset = 0;
3625   lhs.type = SCALAR;
3626
3627   rhs.var = from;
3628   rhs.offset = 0;
3629   rhs.type = SCALAR;
3630   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3631 }
3632
3633 /* Make constraints necessary to make OP escape.  */
3634
3635 static void
3636 make_escape_constraint (tree op)
3637 {
3638   make_constraint_to (escaped_id, op);
3639 }
3640
3641 /* Add constraints to that the solution of VI is transitively closed.  */
3642
3643 static void
3644 make_transitive_closure_constraints (varinfo_t vi)
3645 {
3646   struct constraint_expr lhs, rhs;
3647
3648   /* VAR = *VAR;  */
3649   lhs.type = SCALAR;
3650   lhs.var = vi->id;
3651   lhs.offset = 0;
3652   rhs.type = DEREF;
3653   rhs.var = vi->id;
3654   rhs.offset = 0;
3655   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3656
3657   /* VAR = VAR + UNKNOWN;  */
3658   lhs.type = SCALAR;
3659   lhs.var = vi->id;
3660   lhs.offset = 0;
3661   rhs.type = SCALAR;
3662   rhs.var = vi->id;
3663   rhs.offset = UNKNOWN_OFFSET;
3664   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3665 }
3666
3667 /* Create a new artificial heap variable with NAME.
3668    Return the created variable.  */
3669
3670 static varinfo_t
3671 make_heapvar_for (varinfo_t lhs, const char *name)
3672 {
3673   varinfo_t vi;
3674   tree heapvar = heapvar_lookup (lhs->decl, lhs->offset);
3675
3676   if (heapvar == NULL_TREE)
3677     {
3678       var_ann_t ann;
3679       heapvar = create_tmp_var_raw (ptr_type_node, name);
3680       DECL_EXTERNAL (heapvar) = 1;
3681
3682       heapvar_insert (lhs->decl, lhs->offset, heapvar);
3683
3684       ann = get_var_ann (heapvar);
3685       ann->is_heapvar = 1;
3686     }
3687
3688   /* For global vars we need to add a heapvar to the list of referenced
3689      vars of a different function than it was created for originally.  */
3690   if (cfun && gimple_referenced_vars (cfun))
3691     add_referenced_var (heapvar);
3692
3693   vi = new_var_info (heapvar, name);
3694   vi->is_artificial_var = true;
3695   vi->is_heap_var = true;
3696   vi->is_unknown_size_var = true;
3697   vi->offset = 0;
3698   vi->fullsize = ~0;
3699   vi->size = ~0;
3700   vi->is_full_var = true;
3701   insert_vi_for_tree (heapvar, vi);
3702
3703   return vi;
3704 }
3705
3706 /* Create a new artificial heap variable with NAME and make a
3707    constraint from it to LHS.  Return the created variable.  */
3708
3709 static varinfo_t
3710 make_constraint_from_heapvar (varinfo_t lhs, const char *name)
3711 {
3712   varinfo_t vi = make_heapvar_for (lhs, name);
3713   make_constraint_from (lhs, vi->id);
3714
3715   return vi;
3716 }
3717
3718 /* Create a new artificial heap variable with NAME and make a
3719    constraint from it to LHS.  Set flags according to a tag used
3720    for tracking restrict pointers.  */
3721
3722 static void
3723 make_constraint_from_restrict (varinfo_t lhs, const char *name)
3724 {
3725   varinfo_t vi;
3726   vi = make_constraint_from_heapvar (lhs, name);
3727   vi->is_restrict_var = 1;
3728   vi->is_global_var = 0;
3729   vi->is_special_var = 1;
3730   vi->may_have_pointers = 0;
3731 }
3732
3733 /* In IPA mode there are varinfos for different aspects of reach
3734    function designator.  One for the points-to set of the return
3735    value, one for the variables that are clobbered by the function,
3736    one for its uses and one for each parameter (including a single
3737    glob for remaining variadic arguments).  */
3738
3739 enum { fi_clobbers = 1, fi_uses = 2,
3740        fi_static_chain = 3, fi_result = 4, fi_parm_base = 5 };
3741
3742 /* Get a constraint for the requested part of a function designator FI
3743    when operating in IPA mode.  */
3744
3745 static struct constraint_expr
3746 get_function_part_constraint (varinfo_t fi, unsigned part)
3747 {
3748   struct constraint_expr c;
3749
3750   gcc_assert (in_ipa_mode);
3751
3752   if (fi->id == anything_id)
3753     {
3754       /* ???  We probably should have a ANYFN special variable.  */
3755       c.var = anything_id;
3756       c.offset = 0;
3757       c.type = SCALAR;
3758     }
3759   else if (TREE_CODE (fi->decl) == FUNCTION_DECL)
3760     {
3761       varinfo_t ai = first_vi_for_offset (fi, part);
3762       if (ai)
3763         c.var = ai->id;
3764       else
3765         c.var = anything_id;
3766       c.offset = 0;
3767       c.type = SCALAR;
3768     }
3769   else
3770     {
3771       c.var = fi->id;
3772       c.offset = part;
3773       c.type = DEREF;
3774     }
3775
3776   return c;
3777 }
3778
3779 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call on the
3780    RHS.  */
3781
3782 static void
3783 handle_rhs_call (gimple stmt, VEC(ce_s, heap) **results)
3784 {
3785   struct constraint_expr rhsc;
3786   unsigned i;
3787   bool returns_uses = false;
3788
3789   for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); ++i)
3790     {
3791       tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
3792       int flags = gimple_call_arg_flags (stmt, i);
3793
3794       /* If the argument is not used we can ignore it.  */
3795       if (flags & EAF_UNUSED)
3796         continue;
3797
3798       /* As we compute ESCAPED context-insensitive we do not gain
3799          any precision with just EAF_NOCLOBBER but not EAF_NOESCAPE
3800          set.  The argument would still get clobbered through the
3801          escape solution.
3802          ???  We might get away with less (and more precise) constraints
3803          if using a temporary for transitively closing things.  */
3804       if ((flags & EAF_NOCLOBBER)
3805            && (flags & EAF_NOESCAPE))
3806         {
3807           varinfo_t uses = get_call_use_vi (stmt);
3808           if (!(flags & EAF_DIRECT))
3809             make_transitive_closure_constraints (uses);
3810           make_constraint_to (uses->id, arg);
3811           returns_uses = true;
3812         }
3813       else if (flags & EAF_NOESCAPE)
3814         {
3815           varinfo_t uses = get_call_use_vi (stmt);
3816           varinfo_t clobbers = get_call_clobber_vi (stmt);
3817           if (!(flags & EAF_DIRECT))
3818             {
3819               make_transitive_closure_constraints (uses);
3820               make_transitive_closure_constraints (clobbers);
3821             }
3822           make_constraint_to (uses->id, arg);
3823           make_constraint_to (clobbers->id, arg);
3824           returns_uses = true;
3825         }
3826       else
3827         make_escape_constraint (arg);
3828     }
3829
3830   /* If we added to the calls uses solution make sure we account for
3831      pointers to it to be returned.  */
3832   if (returns_uses)
3833     {
3834       rhsc.var = get_call_use_vi (stmt)->id;
3835       rhsc.offset = 0;
3836       rhsc.type = SCALAR;
3837       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &rhsc);
3838     }
3839
3840   /* The static chain escapes as well.  */
3841   if (gimple_call_chain (stmt))
3842     make_escape_constraint (gimple_call_chain (stmt));
3843
3844   /* And if we applied NRV the address of the return slot escapes as well.  */
3845   if (gimple_call_return_slot_opt_p (stmt)
3846       && gimple_call_lhs (stmt) != NULL_TREE
3847       && TREE_ADDRESSABLE (TREE_TYPE (gimple_call_lhs (stmt))))
3848     {
3849       VEC(ce_s, heap) *tmpc = NULL;
3850       struct constraint_expr lhsc, *c;
3851       get_constraint_for_address_of (gimple_call_lhs (stmt), &tmpc);
3852       lhsc.var = escaped_id;
3853       lhsc.offset = 0;
3854       lhsc.type = SCALAR;
3855       FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, tmpc, i, c)
3856         process_constraint (new_constraint (lhsc, *c));
3857       VEC_free(ce_s, heap, tmpc);
3858     }
3859
3860   /* Regular functions return nonlocal memory.  */
3861   rhsc.var = nonlocal_id;
3862   rhsc.offset = 0;
3863   rhsc.type = SCALAR;
3864   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &rhsc);
3865 }
3866
3867 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call
3868    that returns a pointer and assigns it to LHS.  This simply makes
3869    the LHS point to global and escaped variables.  */
3870
3871 static void
3872 handle_lhs_call (gimple stmt, tree lhs, int flags, VEC(ce_s, heap) *rhsc,
3873                  tree fndecl)
3874 {
3875   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
3876
3877   get_constraint_for (lhs, &lhsc);
3878   /* If the store is to a global decl make sure to
3879      add proper escape constraints.  */
3880   lhs = get_base_address (lhs);
3881   if (lhs
3882       && DECL_P (lhs)
3883       && is_global_var (lhs))
3884     {
3885       struct constraint_expr tmpc;
3886       tmpc.var = escaped_id;
3887       tmpc.offset = 0;
3888       tmpc.type = SCALAR;
3889       VEC_safe_push (ce_s, heap, lhsc, &tmpc);
3890     }
3891
3892   /* If the call returns an argument unmodified override the rhs
3893      constraints.  */
3894   flags = gimple_call_return_flags (stmt);
3895   if (flags & ERF_RETURNS_ARG
3896       && (flags & ERF_RETURN_ARG_MASK) < gimple_call_num_args (stmt))
3897     {
3898       tree arg;
3899       rhsc = NULL;
3900       arg = gimple_call_arg (stmt, flags & ERF_RETURN_ARG_MASK);
3901       get_constraint_for (arg, &rhsc);
3902       process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
3903       VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
3904     }
3905   else if (flags & ERF_NOALIAS)
3906     {
3907       varinfo_t vi;
3908       struct constraint_expr tmpc;
3909       rhsc = NULL;
3910       vi = make_heapvar_for (get_vi_for_tree (lhs), "HEAP");
3911       /* We delay marking allocated storage global until we know if
3912          it escapes.  */
3913       DECL_EXTERNAL (vi->decl) = 0;
3914       vi->is_global_var = 0;
3915       /* If this is not a real malloc call assume the memory was
3916          initialized and thus may point to global memory.  All
3917          builtin functions with the malloc attribute behave in a sane way.  */
3918       if (!fndecl
3919           || DECL_BUILT_IN_CLASS (fndecl) != BUILT_IN_NORMAL)
3920         make_constraint_from (vi, nonlocal_id);
3921       tmpc.var = vi->id;
3922       tmpc.offset = 0;
3923       tmpc.type = ADDRESSOF;
3924       VEC_safe_push (ce_s, heap, rhsc, &tmpc);
3925     }
3926
3927   process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
3928
3929   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3930 }
3931
3932 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call of a
3933    const function that returns a pointer in the statement STMT.  */
3934
3935 static void
3936 handle_const_call (gimple stmt, VEC(ce_s, heap) **results)
3937 {
3938   struct constraint_expr rhsc;
3939   unsigned int k;
3940
3941   /* Treat nested const functions the same as pure functions as far
3942      as the static chain is concerned.  */
3943   if (gimple_call_chain (stmt))
3944     {
3945       varinfo_t uses = get_call_use_vi (stmt);
3946       make_transitive_closure_constraints (uses);
3947       make_constraint_to (uses->id, gimple_call_chain (stmt));
3948       rhsc.var = uses->id;
3949       rhsc.offset = 0;
3950       rhsc.type = SCALAR;
3951       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &rhsc);
3952     }
3953
3954   /* May return arguments.  */
3955   for (k = 0; k < gimple_call_num_args (stmt); ++k)
3956     {
3957       tree arg = gimple_call_arg (stmt, k);
3958       VEC(ce_s, heap) *argc = NULL;
3959       unsigned i;
3960       struct constraint_expr *argp;
3961       get_constraint_for_rhs (arg, &argc);
3962       FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, argc, i, argp)
3963         VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, argp);
3964       VEC_free(ce_s, heap, argc);
3965     }
3966
3967   /* May return addresses of globals.  */
3968   rhsc.var = nonlocal_id;
3969   rhsc.offset = 0;
3970   rhsc.type = ADDRESSOF;
3971   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &rhsc);
3972 }
3973
3974 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call to a
3975    pure function in statement STMT.  */
3976
3977 static void
3978 handle_pure_call (gimple stmt, VEC(ce_s, heap) **results)
3979 {
3980   struct constraint_expr rhsc;
3981   unsigned i;
3982   varinfo_t uses = NULL;
3983
3984   /* Memory reached from pointer arguments is call-used.  */
3985   for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); ++i)
3986     {
3987       tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
3988       if (!uses)
3989         {
3990           uses = get_call_use_vi (stmt);
3991           make_transitive_closure_constraints (uses);
3992         }
3993       make_constraint_to (uses->id, arg);
3994     }
3995
3996   /* The static chain is used as well.  */
3997   if (gimple_call_chain (stmt))
3998     {
3999       if (!uses)
4000         {
4001           uses = get_call_use_vi (stmt);
4002           make_transitive_closure_constraints (uses);
4003         }
4004       make_constraint_to (uses->id, gimple_call_chain (stmt));
4005     }
4006
4007   /* Pure functions may return call-used and nonlocal memory.  */
4008   if (uses)
4009     {
4010       rhsc.var = uses->id;
4011       rhsc.offset = 0;
4012       rhsc.type = SCALAR;
4013       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &rhsc);
4014     }
4015   rhsc.var = nonlocal_id;
4016   rhsc.offset = 0;
4017   rhsc.type = SCALAR;
4018   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &rhsc);
4019 }
4020
4021
4022 /* Return the varinfo for the callee of CALL.  */
4023
4024 static varinfo_t
4025 get_fi_for_callee (gimple call)
4026 {
4027   tree decl;
4028
4029   gcc_assert (!gimple_call_internal_p (call));
4030
4031   /* If we can directly resolve the function being called, do so.
4032      Otherwise, it must be some sort of indirect expression that
4033      we should still be able to handle.  */
4034   decl = gimple_call_fndecl (call);
4035   if (decl)
4036     return get_vi_for_tree (decl);
4037
4038   decl = gimple_call_fn (call);
4039   /* The function can be either an SSA name pointer or,
4040      worse, an OBJ_TYPE_REF.  In this case we have no
4041      clue and should be getting ANYFN (well, ANYTHING for now).  */
4042   if (TREE_CODE (decl) == SSA_NAME)
4043     {
4044       if (TREE_CODE (decl) == SSA_NAME
4045           && (TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (decl)) == PARM_DECL
4046               || TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (decl)) == RESULT_DECL)
4047           && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (decl))
4048         decl = SSA_NAME_VAR (decl);
4049       return get_vi_for_tree (decl);
4050     }
4051   else if (TREE_CODE (decl) == INTEGER_CST
4052            || TREE_CODE (decl) == OBJ_TYPE_REF)
4053     return get_varinfo (anything_id);
4054   else
4055     gcc_unreachable ();
4056 }
4057
4058 /* Walk statement T setting up aliasing constraints according to the
4059    references found in T.  This function is the main part of the
4060    constraint builder.  AI points to auxiliary alias information used
4061    when building alias sets and computing alias grouping heuristics.  */
4062
4063 static void
4064 find_func_aliases (gimple origt)
4065 {
4066   gimple t = origt;
4067   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
4068   VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
4069   struct constraint_expr *c;
4070   varinfo_t fi;
4071
4072   /* Now build constraints expressions.  */
4073   if (gimple_code (t) == GIMPLE_PHI)
4074     {
4075       size_t i;
4076       unsigned int j;
4077
4078       /* For a phi node, assign all the arguments to
4079          the result.  */
4080       get_constraint_for (gimple_phi_result (t), &lhsc);
4081       for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (t); i++)
4082         {
4083           tree strippedrhs = PHI_ARG_DEF (t, i);
4084
4085           STRIP_NOPS (strippedrhs);
4086           get_constraint_for_rhs (gimple_phi_arg_def (t, i), &rhsc);
4087
4088           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, j, c)
4089             {
4090               struct constraint_expr *c2;
4091               while (VEC_length (ce_s, rhsc) > 0)
4092                 {
4093                   c2 = VEC_last (ce_s, rhsc);
4094                   process_constraint (new_constraint (*c, *c2));
4095                   VEC_pop (ce_s, rhsc);
4096                 }
4097             }
4098         }
4099     }
4100   /* In IPA mode, we need to generate constraints to pass call
4101      arguments through their calls.   There are two cases,
4102      either a GIMPLE_CALL returning a value, or just a plain
4103      GIMPLE_CALL when we are not.
4104
4105      In non-ipa mode, we need to generate constraints for each
4106      pointer passed by address.  */
4107   else if (is_gimple_call (t))
4108     {
4109       tree fndecl = gimple_call_fndecl (t);
4110       if (fndecl != NULL_TREE
4111           && DECL_BUILT_IN_CLASS (fndecl) == BUILT_IN_NORMAL)
4112         /* ???  All builtins that are handled here need to be handled
4113            in the alias-oracle query functions explicitly!  */
4114         switch (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl))
4115           {
4116           /* All the following functions return a pointer to the same object
4117              as their first argument points to.  The functions do not add
4118              to the ESCAPED solution.  The functions make the first argument
4119              pointed to memory point to what the second argument pointed to
4120              memory points to.  */
4121           case BUILT_IN_STRCPY:
4122           case BUILT_IN_STRNCPY:
4123           case BUILT_IN_BCOPY:
4124           case BUILT_IN_MEMCPY:
4125           case BUILT_IN_MEMMOVE:
4126           case BUILT_IN_MEMPCPY:
4127           case BUILT_IN_STPCPY:
4128           case BUILT_IN_STPNCPY:
4129           case BUILT_IN_STRCAT:
4130           case BUILT_IN_STRNCAT:
4131             {
4132               tree res = gimple_call_lhs (t);
4133               tree dest = gimple_call_arg (t, (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl)
4134                                                == BUILT_IN_BCOPY ? 1 : 0));
4135               tree src = gimple_call_arg (t, (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl)
4136                                               == BUILT_IN_BCOPY ? 0 : 1));
4137               if (res != NULL_TREE)
4138                 {
4139                   get_constraint_for (res, &lhsc);
4140                   if (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_MEMPCPY
4141                       || DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_STPCPY
4142                       || DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_STPNCPY)
4143                     get_constraint_for_ptr_offset (dest, NULL_TREE, &rhsc);
4144                   else
4145                     get_constraint_for (dest, &rhsc);
4146                   process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4147                   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4148                   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4149                 }
4150               get_constraint_for_ptr_offset (dest, NULL_TREE, &lhsc);
4151               get_constraint_for_ptr_offset (src, NULL_TREE, &rhsc);
4152               do_deref (&lhsc);
4153               do_deref (&rhsc);
4154               process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4155               VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4156               VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4157               return;
4158             }
4159           case BUILT_IN_MEMSET:
4160             {
4161               tree res = gimple_call_lhs (t);
4162               tree dest = gimple_call_arg (t, 0);
4163               unsigned i;
4164               ce_s *lhsp;
4165               struct constraint_expr ac;
4166               if (res != NULL_TREE)
4167                 {
4168                   get_constraint_for (res, &lhsc);
4169                   get_constraint_for (dest, &rhsc);
4170                   process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4171                   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4172                   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4173                 }
4174               get_constraint_for_ptr_offset (dest, NULL_TREE, &lhsc);
4175               do_deref (&lhsc);
4176               if (flag_delete_null_pointer_checks
4177                   && integer_zerop (gimple_call_arg (t, 1)))
4178                 {
4179                   ac.type = ADDRESSOF;
4180                   ac.var = nothing_id;
4181                 }
4182               else
4183                 {
4184                   ac.type = SCALAR;
4185                   ac.var = integer_id;
4186                 }
4187               ac.offset = 0;
4188               FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, i, lhsp)
4189                 process_constraint (new_constraint (*lhsp, ac));
4190               VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4191               return;
4192             }
4193           /* All the following functions do not return pointers, do not
4194              modify the points-to sets of memory reachable from their
4195              arguments and do not add to the ESCAPED solution.  */
4196           case BUILT_IN_SINCOS:
4197           case BUILT_IN_SINCOSF:
4198           case BUILT_IN_SINCOSL:
4199           case BUILT_IN_FREXP:
4200           case BUILT_IN_FREXPF:
4201           case BUILT_IN_FREXPL:
4202           case BUILT_IN_GAMMA_R:
4203           case BUILT_IN_GAMMAF_R:
4204           case BUILT_IN_GAMMAL_R:
4205           case BUILT_IN_LGAMMA_R:
4206           case BUILT_IN_LGAMMAF_R:
4207           case BUILT_IN_LGAMMAL_R:
4208           case BUILT_IN_MODF:
4209           case BUILT_IN_MODFF:
4210           case BUILT_IN_MODFL:
4211           case BUILT_IN_REMQUO:
4212           case BUILT_IN_REMQUOF:
4213           case BUILT_IN_REMQUOL:
4214           case BUILT_IN_FREE:
4215             return;
4216           /* Trampolines are special - they set up passing the static
4217              frame.  */
4218           case BUILT_IN_INIT_TRAMPOLINE:
4219             {
4220               tree tramp = gimple_call_arg (t, 0);
4221               tree nfunc = gimple_call_arg (t, 1);
4222               tree frame = gimple_call_arg (t, 2);
4223               unsigned i;
4224               struct constraint_expr lhs, *rhsp;
4225               if (in_ipa_mode)
4226                 {
4227                   varinfo_t nfi = NULL;
4228                   gcc_assert (TREE_CODE (nfunc) == ADDR_EXPR);
4229                   nfi = lookup_vi_for_tree (TREE_OPERAND (nfunc, 0));
4230                   if (nfi)
4231                     {
4232                       lhs = get_function_part_constraint (nfi, fi_static_chain);
4233                       get_constraint_for (frame, &rhsc);
4234                       FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
4235                         process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4236                       VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4237
4238                       /* Make the frame point to the function for
4239                          the trampoline adjustment call.  */
4240                       get_constraint_for (tramp, &lhsc);
4241                       do_deref (&lhsc);
4242                       get_constraint_for (nfunc, &rhsc);
4243                       process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4244                       VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4245                       VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4246
4247                       return;
4248                     }
4249                 }
4250               /* Else fallthru to generic handling which will let
4251                  the frame escape.  */
4252               break;
4253             }
4254           case BUILT_IN_ADJUST_TRAMPOLINE:
4255             {
4256               tree tramp = gimple_call_arg (t, 0);
4257               tree res = gimple_call_lhs (t);
4258               if (in_ipa_mode && res)
4259                 {
4260                   get_constraint_for (res, &lhsc);
4261                   get_constraint_for (tramp, &rhsc);
4262                   do_deref (&rhsc);
4263                   process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4264                   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4265                   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4266                 }
4267               return;
4268             }
4269           /* Variadic argument handling needs to be handled in IPA
4270              mode as well.  */
4271           case BUILT_IN_VA_START:
4272             {
4273               if (in_ipa_mode)
4274                 {
4275                   tree valist = gimple_call_arg (t, 0);
4276                   struct constraint_expr rhs, *lhsp;
4277                   unsigned i;
4278                   /* The va_list gets access to pointers in variadic
4279                      arguments.  */
4280                   fi = lookup_vi_for_tree (cfun->decl);
4281                   gcc_assert (fi != NULL);
4282                   get_constraint_for (valist, &lhsc);
4283                   do_deref (&lhsc);
4284                   rhs = get_function_part_constraint (fi, ~0);
4285                   rhs.type = ADDRESSOF;
4286                   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, i, lhsp)
4287                     process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhs));
4288                   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4289                   /* va_list is clobbered.  */
4290                   make_constraint_to (get_call_clobber_vi (t)->id, valist);
4291                   return;
4292                 }
4293               break;
4294             }
4295           /* va_end doesn't have any effect that matters.  */
4296           case BUILT_IN_VA_END:
4297             return;
4298           /* Alternate return.  Simply give up for now.  */
4299           case BUILT_IN_RETURN:
4300             {
4301               fi = NULL;
4302               if (!in_ipa_mode
4303                   || !(fi = get_vi_for_tree (cfun->decl)))
4304                 make_constraint_from (get_varinfo (escaped_id), anything_id);
4305               else if (in_ipa_mode
4306                        && fi != NULL)
4307                 {
4308                   struct constraint_expr lhs, rhs;
4309                   lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_result);
4310                   rhs.var = anything_id;
4311                   rhs.offset = 0;
4312                   rhs.type = SCALAR;
4313                   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
4314                 }
4315               return;
4316             }
4317           /* printf-style functions may have hooks to set pointers to
4318              point to somewhere into the generated string.  Leave them
4319              for a later excercise...  */
4320           default:
4321             /* Fallthru to general call handling.  */;
4322           }
4323       if (!in_ipa_mode
4324           || gimple_call_internal_p (t)
4325           || (fndecl
4326               && (!(fi = lookup_vi_for_tree (fndecl))
4327                   || !fi->is_fn_info)))
4328         {
4329           VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
4330           int flags = gimple_call_flags (t);
4331
4332           /* Const functions can return their arguments and addresses
4333              of global memory but not of escaped memory.  */
4334           if (flags & (ECF_CONST|ECF_NOVOPS))
4335             {
4336               if (gimple_call_lhs (t))
4337                 handle_const_call (t, &rhsc);
4338             }
4339           /* Pure functions can return addresses in and of memory
4340              reachable from their arguments, but they are not an escape
4341              point for reachable memory of their arguments.  */
4342           else if (flags & (ECF_PURE|ECF_LOOPING_CONST_OR_PURE))
4343             handle_pure_call (t, &rhsc);
4344           else
4345             handle_rhs_call (t, &rhsc);
4346           if (gimple_call_lhs (t))
4347             handle_lhs_call (t, gimple_call_lhs (t), flags, rhsc, fndecl);
4348           VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4349         }
4350       else
4351         {
4352           tree lhsop;
4353           unsigned j;
4354
4355           fi = get_fi_for_callee (t);
4356
4357           /* Assign all the passed arguments to the appropriate incoming
4358              parameters of the function.  */
4359           for (j = 0; j < gimple_call_num_args (t); j++)
4360             {
4361               struct constraint_expr lhs ;
4362               struct constraint_expr *rhsp;
4363               tree arg = gimple_call_arg (t, j);
4364
4365               get_constraint_for_rhs (arg, &rhsc);
4366               lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_parm_base + j);
4367               while (VEC_length (ce_s, rhsc) != 0)
4368                 {
4369                   rhsp = VEC_last (ce_s, rhsc);
4370                   process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4371                   VEC_pop (ce_s, rhsc);
4372                 }
4373             }
4374
4375           /* If we are returning a value, assign it to the result.  */
4376           lhsop = gimple_call_lhs (t);
4377           if (lhsop)
4378             {
4379               struct constraint_expr rhs;
4380               struct constraint_expr *lhsp;
4381
4382               get_constraint_for (lhsop, &lhsc);
4383               rhs = get_function_part_constraint (fi, fi_result);
4384               if (fndecl
4385                   && DECL_RESULT (fndecl)
4386                   && DECL_BY_REFERENCE (DECL_RESULT (fndecl)))
4387                 {
4388                   VEC(ce_s, heap) *tem = NULL;
4389                   VEC_safe_push (ce_s, heap, tem, &rhs);
4390                   do_deref (&tem);
4391                   rhs = *VEC_index (ce_s, tem, 0);
4392                   VEC_free(ce_s, heap, tem);
4393                 }
4394               FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, j, lhsp)
4395                 process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhs));
4396             }
4397
4398           /* If we pass the result decl by reference, honor that.  */
4399           if (lhsop
4400               && fndecl
4401               && DECL_RESULT (fndecl)
4402               && DECL_BY_REFERENCE (DECL_RESULT (fndecl)))
4403             {
4404               struct constraint_expr lhs;
4405               struct constraint_expr *rhsp;
4406
4407               get_constraint_for_address_of (lhsop, &rhsc);
4408               lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_result);
4409               FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, j, rhsp)
4410                 process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4411               VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4412             }
4413
4414           /* If we use a static chain, pass it along.  */
4415           if (gimple_call_chain (t))
4416             {
4417               struct constraint_expr lhs;
4418               struct constraint_expr *rhsp;
4419
4420               get_constraint_for (gimple_call_chain (t), &rhsc);
4421               lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_static_chain);
4422               FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, j, rhsp)
4423                 process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4424             }
4425         }
4426     }
4427   /* Otherwise, just a regular assignment statement.  Only care about
4428      operations with pointer result, others are dealt with as escape
4429      points if they have pointer operands.  */
4430   else if (is_gimple_assign (t))
4431     {
4432       /* Otherwise, just a regular assignment statement.  */
4433       tree lhsop = gimple_assign_lhs (t);
4434       tree rhsop = (gimple_num_ops (t) == 2) ? gimple_assign_rhs1 (t) : NULL;
4435
4436       if (rhsop && AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (lhsop)))
4437         do_structure_copy (lhsop, rhsop);
4438       else
4439         {
4440           enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (t);
4441
4442           get_constraint_for (lhsop, &lhsc);
4443
4444           if (code == POINTER_PLUS_EXPR)
4445             get_constraint_for_ptr_offset (gimple_assign_rhs1 (t),
4446                                            gimple_assign_rhs2 (t), &rhsc);
4447           else if (code == BIT_AND_EXPR
4448                    && TREE_CODE (gimple_assign_rhs2 (t)) == INTEGER_CST)
4449             {
4450               /* Aligning a pointer via a BIT_AND_EXPR is offsetting
4451                  the pointer.  Handle it by offsetting it by UNKNOWN.  */
4452               get_constraint_for_ptr_offset (gimple_assign_rhs1 (t),
4453                                              NULL_TREE, &rhsc);
4454             }
4455           else if ((CONVERT_EXPR_CODE_P (code)
4456                     && !(POINTER_TYPE_P (gimple_expr_type (t))
4457                          && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (rhsop))))
4458                    || gimple_assign_single_p (t))
4459             get_constraint_for_rhs (rhsop, &rhsc);
4460           else if (truth_value_p (code))
4461             /* Truth value results are not pointer (parts).  Or at least
4462                very very unreasonable obfuscation of a part.  */
4463             ;
4464           else
4465             {
4466               /* All other operations are merges.  */
4467               VEC (ce_s, heap) *tmp = NULL;
4468               struct constraint_expr *rhsp;
4469               unsigned i, j;
4470               get_constraint_for_rhs (gimple_assign_rhs1 (t), &rhsc);
4471               for (i = 2; i < gimple_num_ops (t); ++i)
4472                 {
4473                   get_constraint_for_rhs (gimple_op (t, i), &tmp);
4474                   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, tmp, j, rhsp)
4475                     VEC_safe_push (ce_s, heap, rhsc, rhsp);
4476                   VEC_truncate (ce_s, tmp, 0);
4477                 }
4478               VEC_free (ce_s, heap, tmp);
4479             }
4480           process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4481         }
4482       /* If there is a store to a global variable the rhs escapes.  */
4483       if ((lhsop = get_base_address (lhsop)) != NULL_TREE
4484           && DECL_P (lhsop)
4485           && is_global_var (lhsop)
4486           && (!in_ipa_mode
4487               || DECL_EXTERNAL (lhsop) || TREE_PUBLIC (lhsop)))
4488         make_escape_constraint (rhsop);
4489       /* If this is a conversion of a non-restrict pointer to a
4490          restrict pointer track it with a new heapvar.  */
4491       else if (gimple_assign_cast_p (t)
4492                && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (rhsop))
4493                && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhsop))
4494                && !TYPE_RESTRICT (TREE_TYPE (rhsop))
4495                && TYPE_RESTRICT (TREE_TYPE (lhsop)))
4496         make_constraint_from_restrict (get_vi_for_tree (lhsop),
4497                                        "CAST_RESTRICT");
4498     }
4499   /* Handle escapes through return.  */
4500   else if (gimple_code (t) == GIMPLE_RETURN
4501            && gimple_return_retval (t) != NULL_TREE)
4502     {
4503       fi = NULL;
4504       if (!in_ipa_mode
4505           || !(fi = get_vi_for_tree (cfun->decl)))
4506         make_escape_constraint (gimple_return_retval (t));
4507       else if (in_ipa_mode
4508                && fi != NULL)
4509         {
4510           struct constraint_expr lhs ;
4511           struct constraint_expr *rhsp;
4512           unsigned i;
4513
4514           lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_result);
4515           get_constraint_for_rhs (gimple_return_retval (t), &rhsc);
4516           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
4517             process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4518         }
4519     }
4520   /* Handle asms conservatively by adding escape constraints to everything.  */
4521   else if (gimple_code (t) == GIMPLE_ASM)
4522     {
4523       unsigned i, noutputs;
4524       const char **oconstraints;
4525       const char *constraint;
4526       bool allows_mem, allows_reg, is_inout;
4527
4528       noutputs = gimple_asm_noutputs (t);
4529       oconstraints = XALLOCAVEC (const char *, noutputs);
4530
4531       for (i = 0; i < noutputs; ++i)
4532         {
4533           tree link = gimple_asm_output_op (t, i);
4534           tree op = TREE_VALUE (link);
4535
4536           constraint = TREE_STRING_POINTER (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (link)));
4537           oconstraints[i] = constraint;
4538           parse_output_constraint (&constraint, i, 0, 0, &allows_mem,
4539                                    &allows_reg, &is_inout);
4540
4541           /* A memory constraint makes the address of the operand escape.  */
4542           if (!allows_reg && allows_mem)
4543             make_escape_constraint (build_fold_addr_expr (op));
4544
4545           /* The asm may read global memory, so outputs may point to
4546              any global memory.  */
4547           if (op)
4548             {
4549               VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
4550               struct constraint_expr rhsc, *lhsp;
4551               unsigned j;
4552               get_constraint_for (op, &lhsc);
4553               rhsc.var = nonlocal_id;
4554               rhsc.offset = 0;
4555               rhsc.type = SCALAR;
4556               FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, j, lhsp)
4557                 process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhsc));
4558               VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4559             }
4560         }
4561       for (i = 0; i < gimple_asm_ninputs (t); ++i)
4562         {
4563           tree link = gimple_asm_input_op (t, i);
4564           tree op = TREE_VALUE (link);
4565
4566           constraint = TREE_STRING_POINTER (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (link)));
4567
4568           parse_input_constraint (&constraint, 0, 0, noutputs, 0, oconstraints,
4569                                   &allows_mem, &allows_reg);
4570
4571           /* A memory constraint makes the address of the operand escape.  */
4572           if (!allows_reg && allows_mem)
4573             make_escape_constraint (build_fold_addr_expr (op));
4574           /* Strictly we'd only need the constraint to ESCAPED if
4575              the asm clobbers memory, otherwise using something
4576              along the lines of per-call clobbers/uses would be enough.  */
4577           else if (op)
4578             make_escape_constraint (op);
4579         }
4580     }
4581
4582   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4583   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4584 }
4585
4586
4587 /* Create a constraint adding to the clobber set of FI the memory
4588    pointed to by PTR.  */
4589
4590 static void
4591 process_ipa_clobber (varinfo_t fi, tree ptr)
4592 {
4593   VEC(ce_s, heap) *ptrc = NULL;
4594   struct constraint_expr *c, lhs;
4595   unsigned i;
4596   get_constraint_for_rhs (ptr, &ptrc);
4597   lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_clobbers);
4598   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, ptrc, i, c)
4599     process_constraint (new_constraint (lhs, *c));
4600   VEC_free (ce_s, heap, ptrc);
4601 }
4602
4603 /* Walk statement T setting up clobber and use constraints according to the
4604    references found in T.  This function is a main part of the
4605    IPA constraint builder.  */
4606
4607 static void
4608 find_func_clobbers (gimple origt)
4609 {
4610   gimple t = origt;
4611   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
4612   VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
4613   varinfo_t fi;
4614
4615   /* Add constraints for clobbered/used in IPA mode.
4616      We are not interested in what automatic variables are clobbered
4617      or used as we only use the information in the caller to which
4618      they do not escape.  */
4619   gcc_assert (in_ipa_mode);
4620
4621   /* If the stmt refers to memory in any way it better had a VUSE.  */
4622   if (gimple_vuse (t) == NULL_TREE)
4623     return;
4624
4625   /* We'd better have function information for the current function.  */
4626   fi = lookup_vi_for_tree (cfun->decl);
4627   gcc_assert (fi != NULL);
4628
4629   /* Account for stores in assignments and calls.  */
4630   if (gimple_vdef (t) != NULL_TREE
4631       && gimple_has_lhs (t))
4632     {
4633       tree lhs = gimple_get_lhs (t);
4634       tree tem = lhs;
4635       while (handled_component_p (tem))
4636         tem = TREE_OPERAND (tem, 0);
4637       if ((DECL_P (tem)
4638            && !auto_var_in_fn_p (tem, cfun->decl))
4639           || INDIRECT_REF_P (tem)
4640           || (TREE_CODE (tem) == MEM_REF
4641               && !(TREE_CODE (TREE_OPERAND (tem, 0)) == ADDR_EXPR
4642                    && auto_var_in_fn_p
4643                         (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 0), 0), cfun->decl))))
4644         {
4645           struct constraint_expr lhsc, *rhsp;
4646           unsigned i;
4647           lhsc = get_function_part_constraint (fi, fi_clobbers);
4648           get_constraint_for_address_of (lhs, &rhsc);
4649           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
4650             process_constraint (new_constraint (lhsc, *rhsp));
4651           VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4652         }
4653     }
4654
4655   /* Account for uses in assigments and returns.  */
4656   if (gimple_assign_single_p (t)
4657       || (gimple_code (t) == GIMPLE_RETURN
4658           && gimple_return_retval (t) != NULL_TREE))
4659     {
4660       tree rhs = (gimple_assign_single_p (t)
4661                   ? gimple_assign_rhs1 (t) : gimple_return_retval (t));
4662       tree tem = rhs;
4663       while (handled_component_p (tem))
4664         tem = TREE_OPERAND (tem, 0);
4665       if ((DECL_P (tem)
4666            && !auto_var_in_fn_p (tem, cfun->decl))
4667           || INDIRECT_REF_P (tem)
4668           || (TREE_CODE (tem) == MEM_REF
4669               && !(TREE_CODE (TREE_OPERAND (tem, 0)) == ADDR_EXPR
4670                    && auto_var_in_fn_p
4671                         (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 0), 0), cfun->decl))))
4672         {
4673           struct constraint_expr lhs, *rhsp;
4674           unsigned i;
4675           lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_uses);
4676           get_constraint_for_address_of (rhs, &rhsc);
4677           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
4678             process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4679           VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4680         }
4681     }
4682
4683   if (is_gimple_call (t))
4684     {
4685       varinfo_t cfi = NULL;
4686       tree decl = gimple_call_fndecl (t);
4687       struct constraint_expr lhs, rhs;
4688       unsigned i, j;
4689
4690       /* For builtins we do not have separate function info.  For those
4691          we do not generate escapes for we have to generate clobbers/uses.  */
4692       if (decl
4693           && DECL_BUILT_IN_CLASS (decl) == BUILT_IN_NORMAL)
4694         switch (DECL_FUNCTION_CODE (decl))
4695           {
4696           /* The following functions use and clobber memory pointed to
4697              by their arguments.  */
4698           case BUILT_IN_STRCPY:
4699           case BUILT_IN_STRNCPY:
4700           case BUILT_IN_BCOPY:
4701           case BUILT_IN_MEMCPY:
4702           case BUILT_IN_MEMMOVE:
4703           case BUILT_IN_MEMPCPY:
4704           case BUILT_IN_STPCPY:
4705           case BUILT_IN_STPNCPY:
4706           case BUILT_IN_STRCAT:
4707           case BUILT_IN_STRNCAT:
4708             {
4709               tree dest = gimple_call_arg (t, (DECL_FUNCTION_CODE (decl)
4710                                                == BUILT_IN_BCOPY ? 1 : 0));
4711               tree src = gimple_call_arg (t, (DECL_FUNCTION_CODE (decl)
4712                                               == BUILT_IN_BCOPY ? 0 : 1));
4713               unsigned i;
4714               struct constraint_expr *rhsp, *lhsp;
4715               get_constraint_for_ptr_offset (dest, NULL_TREE, &lhsc);
4716               lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_clobbers);
4717               FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, i, lhsp)
4718                 process_constraint (new_constraint (lhs, *lhsp));
4719               VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4720               get_constraint_for_ptr_offset (src, NULL_TREE, &rhsc);
4721               lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_uses);
4722               FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
4723                 process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4724               VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4725               return;
4726             }
4727           /* The following function clobbers memory pointed to by
4728              its argument.  */
4729           case BUILT_IN_MEMSET:
4730             {
4731               tree dest = gimple_call_arg (t, 0);
4732               unsigned i;
4733               ce_s *lhsp;
4734               get_constraint_for_ptr_offset (dest, NULL_TREE, &lhsc);
4735               lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_clobbers);
4736               FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, i, lhsp)
4737                 process_constraint (new_constraint (lhs, *lhsp));
4738               VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4739               return;
4740             }
4741           /* The following functions clobber their second and third
4742              arguments.  */
4743           case BUILT_IN_SINCOS:
4744           case BUILT_IN_SINCOSF:
4745           case BUILT_IN_SINCOSL:
4746             {
4747               process_ipa_clobber (fi, gimple_call_arg (t, 1));
4748               process_ipa_clobber (fi, gimple_call_arg (t, 2));
4749               return;
4750             }
4751           /* The following functions clobber their second argument.  */
4752           case BUILT_IN_FREXP:
4753           case BUILT_IN_FREXPF:
4754           case BUILT_IN_FREXPL:
4755           case BUILT_IN_LGAMMA_R:
4756           case BUILT_IN_LGAMMAF_R:
4757           case BUILT_IN_LGAMMAL_R:
4758           case BUILT_IN_GAMMA_R:
4759           case BUILT_IN_GAMMAF_R:
4760           case BUILT_IN_GAMMAL_R:
4761           case BUILT_IN_MODF:
4762           case BUILT_IN_MODFF:
4763           case BUILT_IN_MODFL:
4764             {
4765               process_ipa_clobber (fi, gimple_call_arg (t, 1));
4766               return;
4767             }
4768           /* The following functions clobber their third argument.  */
4769           case BUILT_IN_REMQUO:
4770           case BUILT_IN_REMQUOF:
4771           case BUILT_IN_REMQUOL:
4772             {
4773               process_ipa_clobber (fi, gimple_call_arg (t, 2));
4774               return;
4775             }
4776           /* The following functions neither read nor clobber memory.  */
4777           case BUILT_IN_FREE:
4778             return;
4779           /* Trampolines are of no interest to us.  */
4780           case BUILT_IN_INIT_TRAMPOLINE:
4781           case BUILT_IN_ADJUST_TRAMPOLINE:
4782             return;
4783           case BUILT_IN_VA_START:
4784           case BUILT_IN_VA_END:
4785             return;
4786           /* printf-style functions may have hooks to set pointers to
4787              point to somewhere into the generated string.  Leave them
4788              for a later excercise...  */
4789           default:
4790             /* Fallthru to general call handling.  */;
4791           }
4792
4793       /* Parameters passed by value are used.  */
4794       lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_uses);
4795       for (i = 0; i < gimple_call_num_args (t); i++)
4796         {
4797           struct constraint_expr *rhsp;
4798           tree arg = gimple_call_arg (t, i);
4799
4800           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME
4801               || is_gimple_min_invariant (arg))
4802             continue;
4803
4804           get_constraint_for_address_of (arg, &rhsc);
4805           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, j, rhsp)
4806             process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4807           VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4808         }
4809
4810       /* Build constraints for propagating clobbers/uses along the
4811          callgraph edges.  */
4812       cfi = get_fi_for_callee (t);
4813       if (cfi->id == anything_id)
4814         {
4815           if (gimple_vdef (t))
4816             make_constraint_from (first_vi_for_offset (fi, fi_clobbers),
4817                                   anything_id);
4818           make_constraint_from (first_vi_for_offset (fi, fi_uses),
4819                                 anything_id);
4820           return;
4821         }
4822
4823       /* For callees without function info (that's external functions),
4824          ESCAPED is clobbered and used.  */
4825       if (gimple_call_fndecl (t)
4826           && !cfi->is_fn_info)
4827         {
4828           varinfo_t vi;
4829
4830           if (gimple_vdef (t))
4831             make_copy_constraint (first_vi_for_offset (fi, fi_clobbers),
4832                                   escaped_id);
4833           make_copy_constraint (first_vi_for_offset (fi, fi_uses), escaped_id);
4834
4835           /* Also honor the call statement use/clobber info.  */
4836           if ((vi = lookup_call_clobber_vi (t)) != NULL)
4837             make_copy_constraint (first_vi_for_offset (fi, fi_clobbers),
4838                                   vi->id);
4839           if ((vi = lookup_call_use_vi (t)) != NULL)
4840             make_copy_constraint (first_vi_for_offset (fi, fi_uses),
4841                                   vi->id);
4842           return;
4843         }
4844
4845       /* Otherwise the caller clobbers and uses what the callee does.
4846          ???  This should use a new complex constraint that filters
4847          local variables of the callee.  */
4848       if (gimple_vdef (t))
4849         {
4850           lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_clobbers);
4851           rhs = get_function_part_constraint (cfi, fi_clobbers);
4852           process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
4853         }
4854       lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_uses);
4855       rhs = get_function_part_constraint (cfi, fi_uses);
4856       process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
4857     }
4858   else if (gimple_code (t) == GIMPLE_ASM)
4859     {
4860       /* ???  Ick.  We can do better.  */
4861       if (gimple_vdef (t))
4862         make_constraint_from (first_vi_for_offset (fi, fi_clobbers),
4863                               anything_id);
4864       make_constraint_from (first_vi_for_offset (fi, fi_uses),
4865                             anything_id);
4866     }
4867
4868   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4869 }
4870
4871
4872 /* Find the first varinfo in the same variable as START that overlaps with
4873    OFFSET.  Return NULL if we can't find one.  */
4874
4875 static varinfo_t
4876 first_vi_for_offset (varinfo_t start, unsigned HOST_WIDE_INT offset)
4877 {
4878   /* If the offset is outside of the variable, bail out.  */
4879   if (offset >= start->fullsize)
4880     return NULL;
4881
4882   /* If we cannot reach offset from start, lookup the first field
4883      and start from there.  */
4884   if (start->offset > offset)
4885     start = lookup_vi_for_tree (start->decl);
4886
4887   while (start)
4888     {
4889       /* We may not find a variable in the field list with the actual
4890          offset when when we have glommed a structure to a variable.
4891          In that case, however, offset should still be within the size
4892          of the variable. */
4893       if (offset >= start->offset
4894           && (offset - start->offset) < start->size)
4895         return start;
4896
4897       start= start->next;
4898     }
4899
4900   return NULL;
4901 }
4902
4903 /* Find the first varinfo in the same variable as START that overlaps with
4904    OFFSET.  If there is no such varinfo the varinfo directly preceding
4905    OFFSET is returned.  */
4906
4907 static varinfo_t
4908 first_or_preceding_vi_for_offset (varinfo_t start,
4909                                   unsigned HOST_WIDE_INT offset)
4910 {
4911   /* If we cannot reach offset from start, lookup the first field
4912      and start from there.  */
4913   if (start->offset > offset)
4914     start = lookup_vi_for_tree (start->decl);
4915
4916   /* We may not find a variable in the field list with the actual
4917      offset when when we have glommed a structure to a variable.
4918      In that case, however, offset should still be within the size
4919      of the variable.
4920      If we got beyond the offset we look for return the field
4921      directly preceding offset which may be the last field.  */
4922   while (start->next
4923          && offset >= start->offset
4924          && !((offset - start->offset) < start->size))
4925     start = start->next;
4926
4927   return start;
4928 }
4929
4930
4931 /* This structure is used during pushing fields onto the fieldstack
4932    to track the offset of the field, since bitpos_of_field gives it
4933    relative to its immediate containing type, and we want it relative
4934    to the ultimate containing object.  */
4935
4936 struct fieldoff
4937 {
4938   /* Offset from the base of the base containing object to this field.  */
4939   HOST_WIDE_INT offset;
4940
4941   /* Size, in bits, of the field.  */
4942   unsigned HOST_WIDE_INT size;
4943
4944   unsigned has_unknown_size : 1;
4945
4946   unsigned must_have_pointers : 1;
4947
4948   unsigned may_have_pointers : 1;
4949
4950   unsigned only_restrict_pointers : 1;
4951 };
4952 typedef struct fieldoff fieldoff_s;
4953
4954 DEF_VEC_O(fieldoff_s);
4955 DEF_VEC_ALLOC_O(fieldoff_s,heap);
4956
4957 /* qsort comparison function for two fieldoff's PA and PB */
4958
4959 static int
4960 fieldoff_compare (const void *pa, const void *pb)
4961 {
4962   const fieldoff_s *foa = (const fieldoff_s *)pa;
4963   const fieldoff_s *fob = (const fieldoff_s *)pb;
4964   unsigned HOST_WIDE_INT foasize, fobsize;
4965
4966   if (foa->offset < fob->offset)
4967     return -1;
4968   else if (foa->offset > fob->offset)
4969     return 1;
4970
4971   foasize = foa->size;
4972   fobsize = fob->size;
4973   if (foasize < fobsize)
4974     return -1;
4975   else if (foasize > fobsize)
4976     return 1;
4977   return 0;
4978 }
4979
4980 /* Sort a fieldstack according to the field offset and sizes.  */
4981 static void
4982 sort_fieldstack (VEC(fieldoff_s,heap) *fieldstack)
4983 {
4984   VEC_qsort (fieldoff_s, fieldstack, fieldoff_compare);
4985 }
4986
4987 /* Return true if V is a tree that we can have subvars for.
4988    Normally, this is any aggregate type.  Also complex
4989    types which are not gimple registers can have subvars.  */
4990
4991 static inline bool
4992 var_can_have_subvars (const_tree v)
4993 {
4994   /* Volatile variables should never have subvars.  */
4995   if (TREE_THIS_VOLATILE (v))
4996     return false;
4997
4998   /* Non decls or memory tags can never have subvars.  */
4999   if (!DECL_P (v))
5000     return false;
5001
5002   /* Aggregates without overlapping fields can have subvars.  */
5003   if (TREE_CODE (TREE_TYPE (v)) == RECORD_TYPE)
5004     return true;
5005
5006   return false;
5007 }
5008
5009 /* Return true if T is a type that does contain pointers.  */
5010
5011 static bool
5012 type_must_have_pointers (tree type)
5013 {
5014   if (POINTER_TYPE_P (type))
5015     return true;
5016
5017   if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
5018     return type_must_have_pointers (TREE_TYPE (type));
5019
5020   /* A function or method can have pointers as arguments, so track
5021      those separately.  */
5022   if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
5023       || TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
5024     return true;
5025
5026   return false;
5027 }
5028
5029 static bool
5030 field_must_have_pointers (tree t)
5031 {
5032   return type_must_have_pointers (TREE_TYPE (t));
5033 }
5034
5035 /* Given a TYPE, and a vector of field offsets FIELDSTACK, push all
5036    the fields of TYPE onto fieldstack, recording their offsets along
5037    the way.
5038
5039    OFFSET is used to keep track of the offset in this entire
5040    structure, rather than just the immediately containing structure.
5041    Returns false if the caller is supposed to handle the field we
5042    recursed for.  */
5043
5044 static bool
5045 push_fields_onto_fieldstack (tree type, VEC(fieldoff_s,heap) **fieldstack,
5046                              HOST_WIDE_INT offset)
5047 {
5048   tree field;
5049   bool empty_p = true;
5050
5051   if (TREE_CODE (type) != RECORD_TYPE)
5052     return false;
5053
5054   /* If the vector of fields is growing too big, bail out early.
5055      Callers check for VEC_length <= MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE, make
5056      sure this fails.  */
5057   if (VEC_length (fieldoff_s, *fieldstack) > MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE)
5058     return false;
5059
5060   for (field = TYPE_FIELDS (type); field; field = DECL_CHAIN (field))
5061     if (TREE_CODE (field) == FIELD_DECL)
5062       {
5063         bool push = false;
5064         HOST_WIDE_INT foff = bitpos_of_field (field);
5065
5066         if (!var_can_have_subvars (field)
5067             || TREE_CODE (TREE_TYPE (field)) == QUAL_UNION_TYPE
5068             || TREE_CODE (TREE_TYPE (field)) == UNION_TYPE)
5069           push = true;
5070         else if (!push_fields_onto_fieldstack
5071                     (TREE_TYPE (field), fieldstack, offset + foff)
5072                  && (DECL_SIZE (field)
5073                      && !integer_zerop (DECL_SIZE (field))))
5074           /* Empty structures may have actual size, like in C++.  So
5075              see if we didn't push any subfields and the size is
5076              nonzero, push the field onto the stack.  */
5077           push = true;
5078
5079         if (push)
5080           {
5081             fieldoff_s *pair = NULL;
5082             bool has_unknown_size = false;
5083             bool must_have_pointers_p;
5084
5085             if (!VEC_empty (fieldoff_s, *fieldstack))
5086               pair = VEC_last (fieldoff_s, *fieldstack);
5087
5088             /* If there isn't anything at offset zero, create sth.  */
5089             if (!pair
5090                 && offset + foff != 0)
5091               {
5092                 pair = VEC_safe_push (fieldoff_s, heap, *fieldstack, NULL);
5093                 pair->offset = 0;
5094                 pair->size = offset + foff;
5095                 pair->has_unknown_size = false;
5096                 pair->must_have_pointers = false;
5097                 pair->may_have_pointers = false;
5098                 pair->only_restrict_pointers = false;
5099               }
5100
5101             if (!DECL_SIZE (field)
5102                 || !host_integerp (DECL_SIZE (field), 1))
5103               has_unknown_size = true;
5104
5105             /* If adjacent fields do not contain pointers merge them.  */
5106             must_have_pointers_p = field_must_have_pointers (field);
5107             if (pair
5108                 && !has_unknown_size
5109                 && !must_have_pointers_p
5110                 && !pair->must_have_pointers
5111                 && !pair->has_unknown_size
5112                 && pair->offset + (HOST_WIDE_INT)pair->size == offset + foff)
5113               {
5114                 pair->size += TREE_INT_CST_LOW (DECL_SIZE (field));
5115               }
5116             else
5117               {
5118                 pair = VEC_safe_push (fieldoff_s, heap, *fieldstack, NULL);
5119                 pair->offset = offset + foff;
5120                 pair->has_unknown_size = has_unknown_size;
5121                 if (!has_unknown_size)
5122                   pair->size = TREE_INT_CST_LOW (DECL_SIZE (field));
5123                 else
5124                   pair->size = -1;
5125                 pair->must_have_pointers = must_have_pointers_p;
5126                 pair->may_have_pointers = true;
5127                 pair->only_restrict_pointers
5128                   = (!has_unknown_size
5129                      && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (field))
5130                      && TYPE_RESTRICT (TREE_TYPE (field)));
5131               }
5132           }
5133
5134         empty_p = false;
5135       }
5136
5137   return !empty_p;
5138 }
5139
5140 /* Count the number of arguments DECL has, and set IS_VARARGS to true
5141    if it is a varargs function.  */
5142
5143 static unsigned int
5144 count_num_arguments (tree decl, bool *is_varargs)
5145 {
5146   unsigned int num = 0;
5147   tree t;
5148
5149   /* Capture named arguments for K&R functions.  They do not
5150      have a prototype and thus no TYPE_ARG_TYPES.  */
5151   for (t = DECL_ARGUMENTS (decl); t; t = DECL_CHAIN (t))
5152     ++num;
5153
5154   /* Check if the function has variadic arguments.  */
5155   for (t = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl)); t; t = TREE_CHAIN (t))
5156     if (TREE_VALUE (t) == void_type_node)
5157       break;
5158   if (!t)
5159     *is_varargs = true;
5160
5161   return num;
5162 }
5163
5164 /* Creation function node for DECL, using NAME, and return the index
5165    of the variable we've created for the function.  */
5166
5167 static varinfo_t
5168 create_function_info_for (tree decl, const char *name)
5169 {
5170   struct function *fn = DECL_STRUCT_FUNCTION (decl);
5171   varinfo_t vi, prev_vi;
5172   tree arg;
5173   unsigned int i;
5174   bool is_varargs = false;
5175   unsigned int num_args = count_num_arguments (decl, &is_varargs);
5176
5177   /* Create the variable info.  */
5178
5179   vi = new_var_info (decl, name);
5180   vi->offset = 0;
5181   vi->size = 1;
5182   vi->fullsize = fi_parm_base + num_args;
5183   vi->is_fn_info = 1;
5184   vi->may_have_pointers = false;
5185   if (is_varargs)
5186     vi->fullsize = ~0;
5187   insert_vi_for_tree (vi->decl, vi);
5188
5189   prev_vi = vi;
5190
5191   /* Create a variable for things the function clobbers and one for
5192      things the function uses.  */
5193     {
5194       varinfo_t clobbervi, usevi;
5195       const char *newname;
5196       char *tempname;
5197
5198       asprintf (&tempname, "%s.clobber", name);
5199       newname = ggc_strdup (tempname);
5200       free (tempname);
5201
5202       clobbervi = new_var_info (NULL, newname);
5203       clobbervi->offset = fi_clobbers;
5204       clobbervi->size = 1;
5205       clobbervi->fullsize = vi->fullsize;
5206       clobbervi->is_full_var = true;
5207       clobbervi->is_global_var = false;
5208       gcc_assert (prev_vi->offset < clobbervi->offset);
5209       prev_vi->next = clobbervi;
5210       prev_vi = clobbervi;
5211
5212       asprintf (&tempname, "%s.use", name);
5213       newname = ggc_strdup (tempname);
5214       free (tempname);
5215
5216       usevi = new_var_info (NULL, newname);
5217       usevi->offset = fi_uses;
5218       usevi->size = 1;
5219       usevi->fullsize = vi->fullsize;
5220       usevi->is_full_var = true;
5221       usevi->is_global_var = false;
5222       gcc_assert (prev_vi->offset < usevi->offset);
5223       prev_vi->next = usevi;
5224       prev_vi = usevi;
5225     }
5226
5227   /* And one for the static chain.  */
5228   if (fn->static_chain_decl != NULL_TREE)
5229     {
5230       varinfo_t chainvi;
5231       const char *newname;
5232       char *tempname;
5233
5234       asprintf (&tempname, "%s.chain", name);
5235       newname = ggc_strdup (tempname);
5236       free (tempname);
5237
5238       chainvi = new_var_info (fn->static_chain_decl, newname);
5239       chainvi->offset = fi_static_chain;
5240       chainvi->size = 1;
5241       chainvi->fullsize = vi->fullsize;
5242       chainvi->is_full_var = true;
5243       chainvi->is_global_var = false;
5244       gcc_assert (prev_vi->offset < chainvi->offset);
5245       prev_vi->next = chainvi;
5246       prev_vi = chainvi;
5247       insert_vi_for_tree (fn->static_chain_decl, chainvi);
5248     }
5249
5250   /* Create a variable for the return var.  */
5251   if (DECL_RESULT (decl) != NULL
5252       || !VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl))))
5253     {
5254       varinfo_t resultvi;
5255       const char *newname;
5256       char *tempname;
5257       tree resultdecl = decl;
5258
5259       if (DECL_RESULT (decl))
5260         resultdecl = DECL_RESULT (decl);
5261
5262       asprintf (&tempname, "%s.result", name);
5263       newname = ggc_strdup (tempname);
5264       free (tempname);
5265
5266       resultvi = new_var_info (resultdecl, newname);
5267       resultvi->offset = fi_result;
5268       resultvi->size = 1;
5269       resultvi->fullsize = vi->fullsize;
5270       resultvi->is_full_var = true;
5271       if (DECL_RESULT (decl))
5272         resultvi->may_have_pointers = true;
5273       gcc_assert (prev_vi->offset < resultvi->offset);
5274       prev_vi->next = resultvi;
5275       prev_vi = resultvi;
5276       if (DECL_RESULT (decl))
5277         insert_vi_for_tree (DECL_RESULT (decl), resultvi);
5278     }
5279
5280   /* Set up variables for each argument.  */
5281   arg = DECL_ARGUMENTS (decl);
5282   for (i = 0; i < num_args; i++)
5283     {
5284       varinfo_t argvi;
5285       const char *newname;
5286       char *tempname;
5287       tree argdecl = decl;
5288
5289       if (arg)
5290         argdecl = arg;
5291
5292       asprintf (&tempname, "%s.arg%d", name, i);
5293       newname = ggc_strdup (tempname);
5294       free (tempname);
5295
5296       argvi = new_var_info (argdecl, newname);
5297       argvi->offset = fi_parm_base + i;
5298       argvi->size = 1;
5299       argvi->is_full_var = true;
5300       argvi->fullsize = vi->fullsize;
5301       if (arg)
5302         argvi->may_have_pointers = true;
5303       gcc_assert (prev_vi->offset < argvi->offset);
5304       prev_vi->next = argvi;
5305       prev_vi = argvi;
5306       if (arg)
5307         {
5308           insert_vi_for_tree (arg, argvi);
5309           arg = DECL_CHAIN (arg);
5310         }
5311     }
5312
5313   /* Add one representative for all further args.  */
5314   if (is_varargs)
5315     {
5316       varinfo_t argvi;
5317       const char *newname;
5318       char *tempname;
5319       tree decl;
5320
5321       asprintf (&tempname, "%s.varargs", name);
5322       newname = ggc_strdup (tempname);
5323       free (tempname);
5324
5325       /* We need sth that can be pointed to for va_start.  */
5326       decl = create_tmp_var_raw (ptr_type_node, name);
5327       get_var_ann (decl);
5328
5329       argvi = new_var_info (decl, newname);
5330       argvi->offset = fi_parm_base + num_args;
5331       argvi->size = ~0;
5332       argvi->is_full_var = true;
5333       argvi->is_heap_var = true;
5334       argvi->fullsize = vi->fullsize;
5335       gcc_assert (prev_vi->offset < argvi->offset);
5336       prev_vi->next = argvi;
5337       prev_vi = argvi;
5338     }
5339
5340   return vi;
5341 }
5342
5343
5344 /* Return true if FIELDSTACK contains fields that overlap.
5345    FIELDSTACK is assumed to be sorted by offset.  */
5346
5347 static bool
5348 check_for_overlaps (VEC (fieldoff_s,heap) *fieldstack)
5349 {
5350   fieldoff_s *fo = NULL;
5351   unsigned int i;
5352   HOST_WIDE_INT lastoffset = -1;
5353
5354   FOR_EACH_VEC_ELT (fieldoff_s, fieldstack, i, fo)
5355     {
5356       if (fo->offset == lastoffset)
5357         return true;
5358       lastoffset = fo->offset;
5359     }
5360   return false;
5361 }
5362
5363 /* Create a varinfo structure for NAME and DECL, and add it to VARMAP.
5364    This will also create any varinfo structures necessary for fields
5365    of DECL.  */
5366
5367 static varinfo_t
5368 create_variable_info_for_1 (tree decl, const char *name)
5369 {
5370   varinfo_t vi, newvi;
5371   tree decl_type = TREE_TYPE (decl);
5372   tree declsize = DECL_P (decl) ? DECL_SIZE (decl) : TYPE_SIZE (decl_type);
5373   VEC (fieldoff_s,heap) *fieldstack = NULL;
5374   fieldoff_s *fo;
5375   unsigned int i;
5376
5377   if (!declsize
5378       || !host_integerp (declsize, 1))
5379     {
5380       vi = new_var_info (decl, name);
5381       vi->offset = 0;
5382       vi->size = ~0;
5383       vi->fullsize = ~0;
5384       vi->is_unknown_size_var = true;
5385       vi->is_full_var = true;
5386       vi->may_have_pointers = true;
5387       return vi;
5388     }
5389
5390   /* Collect field information.  */
5391   if (use_field_sensitive
5392       && var_can_have_subvars (decl)
5393       /* ???  Force us to not use subfields for global initializers
5394          in IPA mode.  Else we'd have to parse arbitrary initializers.  */
5395       && !(in_ipa_mode
5396            && is_global_var (decl)
5397            && DECL_INITIAL (decl)))
5398     {
5399       fieldoff_s *fo = NULL;
5400       bool notokay = false;
5401       unsigned int i;
5402
5403       push_fields_onto_fieldstack (decl_type, &fieldstack, 0);
5404
5405       for (i = 0; !notokay && VEC_iterate (fieldoff_s, fieldstack, i, fo); i++)
5406         if (fo->has_unknown_size
5407             || fo->offset < 0)
5408           {
5409             notokay = true;
5410             break;
5411           }
5412
5413       /* We can't sort them if we have a field with a variable sized type,
5414          which will make notokay = true.  In that case, we are going to return
5415          without creating varinfos for the fields anyway, so sorting them is a
5416          waste to boot.  */
5417       if (!notokay)
5418         {
5419           sort_fieldstack (fieldstack);
5420           /* Due to some C++ FE issues, like PR 22488, we might end up
5421              what appear to be overlapping fields even though they,
5422              in reality, do not overlap.  Until the C++ FE is fixed,
5423              we will simply disable field-sensitivity for these cases.  */
5424           notokay = check_for_overlaps (fieldstack);
5425         }
5426
5427       if (notokay)
5428         VEC_free (fieldoff_s, heap, fieldstack);
5429     }
5430
5431   /* If we didn't end up collecting sub-variables create a full
5432      variable for the decl.  */
5433   if (VEC_length (fieldoff_s, fieldstack) <= 1
5434       || VEC_length (fieldoff_s, fieldstack) > MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE)
5435     {
5436       vi = new_var_info (decl, name);
5437       vi->offset = 0;
5438       vi->may_have_pointers = true;
5439       vi->fullsize = TREE_INT_CST_LOW (declsize);
5440       vi->size = vi->fullsize;
5441       vi->is_full_var = true;
5442       VEC_free (fieldoff_s, heap, fieldstack);
5443       return vi;
5444     }
5445
5446   vi = new_var_info (decl, name);
5447   vi->fullsize = TREE_INT_CST_LOW (declsize);
5448   for (i = 0, newvi = vi;
5449        VEC_iterate (fieldoff_s, fieldstack, i, fo);
5450        ++i, newvi = newvi->next)
5451     {
5452       const char *newname = "NULL";
5453       char *tempname;
5454
5455       if (dump_file)
5456         {
5457           asprintf (&tempname, "%s." HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC
5458                     "+" HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, name, fo->offset, fo->size);
5459           newname = ggc_strdup (tempname);
5460           free (tempname);
5461         }
5462       newvi->name = newname;
5463       newvi->offset = fo->offset;
5464       newvi->size = fo->size;
5465       newvi->fullsize = vi->fullsize;
5466       newvi->may_have_pointers = fo->may_have_pointers;
5467       newvi->only_restrict_pointers = fo->only_restrict_pointers;
5468       if (i + 1 < VEC_length (fieldoff_s, fieldstack))
5469         newvi->next = new_var_info (decl, name);
5470     }
5471
5472   VEC_free (fieldoff_s, heap, fieldstack);
5473
5474   return vi;
5475 }
5476
5477 static unsigned int
5478 create_variable_info_for (tree decl, const char *name)
5479 {
5480   varinfo_t vi = create_variable_info_for_1 (decl, name);
5481   unsigned int id = vi->id;
5482
5483   insert_vi_for_tree (decl, vi);
5484
5485   /* Create initial constraints for globals.  */
5486   for (; vi; vi = vi->next)
5487     {
5488       if (!vi->may_have_pointers
5489           || !vi->is_global_var)
5490         continue;
5491
5492       /* Mark global restrict qualified pointers.  */
5493       if ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
5494            && TYPE_RESTRICT (TREE_TYPE (decl)))
5495           || vi->only_restrict_pointers)
5496         make_constraint_from_restrict (vi, "GLOBAL_RESTRICT");
5497
5498       /* For escaped variables initialize them from nonlocal.  */
5499       if (!in_ipa_mode
5500           || DECL_EXTERNAL (decl) || TREE_PUBLIC (decl))
5501         make_copy_constraint (vi, nonlocal_id);
5502
5503       /* If this is a global variable with an initializer and we are in
5504          IPA mode generate constraints for it.  In non-IPA mode
5505          the initializer from nonlocal is all we need.  */
5506       if (in_ipa_mode
5507           && DECL_INITIAL (decl))
5508         {
5509           VEC (ce_s, heap) *rhsc = NULL;
5510           struct constraint_expr lhs, *rhsp;
5511           unsigned i;
5512           get_constraint_for_rhs (DECL_INITIAL (decl), &rhsc);
5513           lhs.var = vi->id;
5514           lhs.offset = 0;
5515           lhs.type = SCALAR;
5516           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
5517             process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
5518           /* If this is a variable that escapes from the unit
5519              the initializer escapes as well.  */
5520           if (DECL_EXTERNAL (decl) || TREE_PUBLIC (decl))
5521             {
5522               lhs.var = escaped_id;
5523               lhs.offset = 0;
5524               lhs.type = SCALAR;
5525               FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
5526                 process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
5527             }
5528           VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
5529         }
5530     }
5531
5532   return id;
5533 }
5534
5535 /* Print out the points-to solution for VAR to FILE.  */
5536
5537 static void
5538 dump_solution_for_var (FILE *file, unsigned int var)
5539 {
5540   varinfo_t vi = get_varinfo (var);
5541   unsigned int i;
5542   bitmap_iterator bi;
5543
5544   /* Dump the solution for unified vars anyway, this avoids difficulties
5545      in scanning dumps in the testsuite.  */
5546   fprintf (file, "%s = { ", vi->name);
5547   vi = get_varinfo (find (var));
5548   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vi->solution, 0, i, bi)
5549     fprintf (file, "%s ", get_varinfo (i)->name);
5550   fprintf (file, "}");
5551
5552   /* But note when the variable was unified.  */
5553   if (vi->id != var)
5554     fprintf (file, " same as %s", vi->name);
5555
5556   fprintf (file, "\n");
5557 }
5558
5559 /* Print the points-to solution for VAR to stdout.  */
5560
5561 DEBUG_FUNCTION void
5562 debug_solution_for_var (unsigned int var)
5563 {
5564   dump_solution_for_var (stdout, var);
5565 }
5566
5567 /* Create varinfo structures for all of the variables in the
5568    function for intraprocedural mode.  */
5569
5570 static void
5571 intra_create_variable_infos (void)
5572 {
5573   tree t;
5574
5575   /* For each incoming pointer argument arg, create the constraint ARG
5576      = NONLOCAL or a dummy variable if it is a restrict qualified
5577      passed-by-reference argument.  */
5578   for (t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl); t; t = DECL_CHAIN (t))
5579     {
5580       varinfo_t p;
5581
5582       /* For restrict qualified pointers to objects passed by
5583          reference build a real representative for the pointed-to object.  */
5584       if (DECL_BY_REFERENCE (t)
5585           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (t))
5586           && TYPE_RESTRICT (TREE_TYPE (t)))
5587         {
5588           struct constraint_expr lhsc, rhsc;
5589           varinfo_t vi;
5590           tree heapvar = heapvar_lookup (t, 0);
5591           if (heapvar == NULL_TREE)
5592             {
5593               var_ann_t ann;
5594               heapvar = create_tmp_var_raw (TREE_TYPE (TREE_TYPE (t)),
5595                                             "PARM_NOALIAS");
5596               DECL_EXTERNAL (heapvar) = 1;
5597               heapvar_insert (t, 0, heapvar);
5598               ann = get_var_ann (heapvar);
5599               ann->is_heapvar = 1;
5600             }
5601           if (gimple_referenced_vars (cfun))
5602             add_referenced_var (heapvar);
5603           lhsc.var = get_vi_for_tree (t)->id;
5604           lhsc.type = SCALAR;
5605           lhsc.offset = 0;
5606           rhsc.var = (vi = get_vi_for_tree (heapvar))->id;
5607           rhsc.type = ADDRESSOF;
5608           rhsc.offset = 0;
5609           process_constraint (new_constraint (lhsc, rhsc));
5610           vi->is_restrict_var = 1;
5611           continue;
5612         }
5613
5614       for (p = get_vi_for_tree (t); p; p = p->next)
5615         {
5616           if (p->may_have_pointers)
5617             make_constraint_from (p, nonlocal_id);
5618           if (p->only_restrict_pointers)
5619             make_constraint_from_restrict (p, "PARM_RESTRICT");
5620         }
5621       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (t))
5622           && TYPE_RESTRICT (TREE_TYPE (t)))
5623         make_constraint_from_restrict (get_vi_for_tree (t), "PARM_RESTRICT");
5624     }
5625
5626   /* Add a constraint for a result decl that is passed by reference.  */
5627   if (DECL_RESULT (cfun->decl)
5628       && DECL_BY_REFERENCE (DECL_RESULT (cfun->decl)))
5629     {
5630       varinfo_t p, result_vi = get_vi_for_tree (DECL_RESULT (cfun->decl));
5631
5632       for (p = result_vi; p; p = p->next)
5633         make_constraint_from (p, nonlocal_id);
5634     }
5635
5636   /* Add a constraint for the incoming static chain parameter.  */
5637   if (cfun->static_chain_decl != NULL_TREE)
5638     {
5639       varinfo_t p, chain_vi = get_vi_for_tree (cfun->static_chain_decl);
5640
5641       for (p = chain_vi; p; p = p->next)
5642         make_constraint_from (p, nonlocal_id);
5643     }
5644 }
5645
5646 /* Structure used to put solution bitmaps in a hashtable so they can
5647    be shared among variables with the same points-to set.  */
5648
5649 typedef struct shared_bitmap_info
5650 {
5651   bitmap pt_vars;
5652   hashval_t hashcode;
5653 } *shared_bitmap_info_t;
5654 typedef const struct shared_bitmap_info *const_shared_bitmap_info_t;
5655
5656 static htab_t shared_bitmap_table;
5657
5658 /* Hash function for a shared_bitmap_info_t */
5659
5660 static hashval_t
5661 shared_bitmap_hash (const void *p)
5662 {
5663   const_shared_bitmap_info_t const bi = (const_shared_bitmap_info_t) p;
5664   return bi->hashcode;
5665 }
5666
5667 /* Equality function for two shared_bitmap_info_t's. */
5668
5669 static int
5670 shared_bitmap_eq (const void *p1, const void *p2)
5671 {
5672   const_shared_bitmap_info_t const sbi1 = (const_shared_bitmap_info_t) p1;
5673   const_shared_bitmap_info_t const sbi2 = (const_shared_bitmap_info_t) p2;
5674   return bitmap_equal_p (sbi1->pt_vars, sbi2->pt_vars);
5675 }
5676
5677 /* Lookup a bitmap in the shared bitmap hashtable, and return an already
5678    existing instance if there is one, NULL otherwise.  */
5679
5680 static bitmap
5681 shared_bitmap_lookup (bitmap pt_vars)
5682 {
5683   void **slot;
5684   struct shared_bitmap_info sbi;
5685
5686   sbi.pt_vars = pt_vars;
5687   sbi.hashcode = bitmap_hash (pt_vars);
5688
5689   slot = htab_find_slot_with_hash (shared_bitmap_table, &sbi,
5690                                    sbi.hashcode, NO_INSERT);
5691   if (!slot)
5692     return NULL;
5693   else
5694     return ((shared_bitmap_info_t) *slot)->pt_vars;
5695 }
5696
5697
5698 /* Add a bitmap to the shared bitmap hashtable.  */
5699
5700 static void
5701 shared_bitmap_add (bitmap pt_vars)
5702 {
5703   void **slot;
5704   shared_bitmap_info_t sbi = XNEW (struct shared_bitmap_info);
5705
5706   sbi->pt_vars = pt_vars;
5707   sbi->hashcode = bitmap_hash (pt_vars);
5708
5709   slot = htab_find_slot_with_hash (shared_bitmap_table, sbi,
5710                                    sbi->hashcode, INSERT);
5711   gcc_assert (!*slot);
5712   *slot = (void *) sbi;
5713 }
5714
5715
5716 /* Set bits in INTO corresponding to the variable uids in solution set FROM.  */
5717
5718 static void
5719 set_uids_in_ptset (bitmap into, bitmap from, struct pt_solution *pt)
5720 {
5721   unsigned int i;
5722   bitmap_iterator bi;
5723
5724   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (from, 0, i, bi)
5725     {
5726       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
5727
5728       /* The only artificial variables that are allowed in a may-alias
5729          set are heap variables.  */
5730       if (vi->is_artificial_var && !vi->is_heap_var)
5731         continue;
5732
5733       if (TREE_CODE (vi->decl) == VAR_DECL
5734           || TREE_CODE (vi->decl) == PARM_DECL
5735           || TREE_CODE (vi->decl) == RESULT_DECL)
5736         {
5737           /* If we are in IPA mode we will not recompute points-to
5738              sets after inlining so make sure they stay valid.  */
5739           if (in_ipa_mode
5740               && !DECL_PT_UID_SET_P (vi->decl))
5741             SET_DECL_PT_UID (vi->decl, DECL_UID (vi->decl));
5742
5743           /* Add the decl to the points-to set.  Note that the points-to
5744              set contains global variables.  */
5745           bitmap_set_bit (into, DECL_PT_UID (vi->decl));
5746           if (vi->is_global_var)
5747             pt->vars_contains_global = true;
5748         }
5749     }
5750 }
5751
5752
5753 /* Compute the points-to solution *PT for the variable VI.  */
5754
5755 static void
5756 find_what_var_points_to (varinfo_t orig_vi, struct pt_solution *pt)
5757 {
5758   unsigned int i;
5759   bitmap_iterator bi;
5760   bitmap finished_solution;
5761   bitmap result;
5762   varinfo_t vi;
5763
5764   memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
5765
5766   /* This variable may have been collapsed, let's get the real
5767      variable.  */
5768   vi = get_varinfo (find (orig_vi->id));
5769
5770   /* Translate artificial variables into SSA_NAME_PTR_INFO
5771      attributes.  */
5772   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vi->solution, 0, i, bi)
5773     {
5774       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
5775
5776       if (vi->is_artificial_var)
5777         {
5778           if (vi->id == nothing_id)
5779             pt->null = 1;
5780           else if (vi->id == escaped_id)
5781             {
5782               if (in_ipa_mode)
5783                 pt->ipa_escaped = 1;
5784               else
5785                 pt->escaped = 1;
5786             }
5787           else if (vi->id == nonlocal_id)
5788             pt->nonlocal = 1;
5789           else if (vi->is_heap_var)
5790             /* We represent heapvars in the points-to set properly.  */
5791             ;
5792           else if (vi->id == readonly_id)
5793             /* Nobody cares.  */
5794             ;
5795           else if (vi->id == anything_id
5796                    || vi->id == integer_id)
5797             pt->anything = 1;
5798         }
5799       if (vi->is_restrict_var)
5800         pt->vars_contains_restrict = true;
5801     }
5802
5803   /* Instead of doing extra work, simply do not create
5804      elaborate points-to information for pt_anything pointers.  */
5805   if (pt->anything
5806       && (orig_vi->is_artificial_var
5807           || !pt->vars_contains_restrict))
5808     return;
5809
5810   /* Share the final set of variables when possible.  */
5811   finished_solution = BITMAP_GGC_ALLOC ();
5812   stats.points_to_sets_created++;
5813
5814   set_uids_in_ptset (finished_solution, vi->solution, pt);
5815   result = shared_bitmap_lookup (finished_solution);
5816   if (!result)
5817     {
5818       shared_bitmap_add (finished_solution);
5819       pt->vars = finished_solution;
5820     }
5821   else
5822     {
5823       pt->vars = result;
5824       bitmap_clear (finished_solution);
5825     }
5826 }
5827
5828 /* Given a pointer variable P, fill in its points-to set.  */
5829
5830 static void
5831 find_what_p_points_to (tree p)
5832 {
5833   struct ptr_info_def *pi;
5834   tree lookup_p = p;
5835   varinfo_t vi;
5836
5837   /* For parameters, get at the points-to set for the actual parm
5838      decl.  */
5839   if (TREE_CODE (p) == SSA_NAME
5840       && (TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (p)) == PARM_DECL
5841           || TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (p)) == RESULT_DECL)
5842       && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (p))
5843     lookup_p = SSA_NAME_VAR (p);
5844
5845   vi = lookup_vi_for_tree (lookup_p);
5846   if (!vi)
5847     return;
5848
5849   pi = get_ptr_info (p);
5850   find_what_var_points_to (vi, &pi->pt);
5851 }
5852
5853
5854 /* Query statistics for points-to solutions.  */
5855
5856 static struct {
5857   unsigned HOST_WIDE_INT pt_solution_includes_may_alias;
5858   unsigned HOST_WIDE_INT pt_solution_includes_no_alias;
5859   unsigned HOST_WIDE_INT pt_solutions_intersect_may_alias;
5860   unsigned HOST_WIDE_INT pt_solutions_intersect_no_alias;
5861 } pta_stats;
5862
5863 void
5864 dump_pta_stats (FILE *s)
5865 {
5866   fprintf (s, "\nPTA query stats:\n");
5867   fprintf (s, "  pt_solution_includes: "
5868            HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC" disambiguations, "
5869            HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC" queries\n",
5870            pta_stats.pt_solution_includes_no_alias,
5871            pta_stats.pt_solution_includes_no_alias
5872            + pta_stats.pt_solution_includes_may_alias);
5873   fprintf (s, "  pt_solutions_intersect: "
5874            HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC" disambiguations, "
5875            HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC" queries\n",
5876            pta_stats.pt_solutions_intersect_no_alias,
5877            pta_stats.pt_solutions_intersect_no_alias
5878            + pta_stats.pt_solutions_intersect_may_alias);
5879 }
5880
5881
5882 /* Reset the points-to solution *PT to a conservative default
5883    (point to anything).  */
5884
5885 void
5886 pt_solution_reset (struct pt_solution *pt)
5887 {
5888   memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
5889   pt->anything = true;
5890 }
5891
5892 /* Set the points-to solution *PT to point only to the variables
5893    in VARS.  VARS_CONTAINS_GLOBAL specifies whether that contains
5894    global variables and VARS_CONTAINS_RESTRICT specifies whether
5895    it contains restrict tag variables.  */
5896
5897 void
5898 pt_solution_set (struct pt_solution *pt, bitmap vars,
5899                  bool vars_contains_global, bool vars_contains_restrict)
5900 {
5901   memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
5902   pt->vars = vars;
5903   pt->vars_contains_global = vars_contains_global;
5904   pt->vars_contains_restrict = vars_contains_restrict;
5905 }
5906
5907 /* Set the points-to solution *PT to point only to the variable VAR.  */
5908
5909 void
5910 pt_solution_set_var (struct pt_solution *pt, tree var)
5911 {
5912   memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
5913   pt->vars = BITMAP_GGC_ALLOC ();
5914   bitmap_set_bit (pt->vars, DECL_PT_UID (var));
5915   pt->vars_contains_global = is_global_var (var);
5916 }
5917
5918 /* Computes the union of the points-to solutions *DEST and *SRC and
5919    stores the result in *DEST.  This changes the points-to bitmap
5920    of *DEST and thus may not be used if that might be shared.
5921    The points-to bitmap of *SRC and *DEST will not be shared after
5922    this function if they were not before.  */
5923
5924 static void
5925 pt_solution_ior_into (struct pt_solution *dest, struct pt_solution *src)
5926 {
5927   dest->anything |= src->anything;
5928   if (dest->anything)
5929     {
5930       pt_solution_reset (dest);
5931       return;
5932     }
5933
5934   dest->nonlocal |= src->nonlocal;
5935   dest->escaped |= src->escaped;
5936   dest->ipa_escaped |= src->ipa_escaped;
5937   dest->null |= src->null;
5938   dest->vars_contains_global |= src->vars_contains_global;
5939   dest->vars_contains_restrict |= src->vars_contains_restrict;
5940   if (!src->vars)
5941     return;
5942
5943   if (!dest->vars)
5944     dest->vars = BITMAP_GGC_ALLOC ();
5945   bitmap_ior_into (dest->vars, src->vars);
5946 }
5947
5948 /* Return true if the points-to solution *PT is empty.  */
5949
5950 bool
5951 pt_solution_empty_p (struct pt_solution *pt)
5952 {
5953   if (pt->anything
5954       || pt->nonlocal)
5955     return false;
5956
5957   if (pt->vars
5958       && !bitmap_empty_p (pt->vars))
5959     return false;
5960
5961   /* If the solution includes ESCAPED, check if that is empty.  */
5962   if (pt->escaped
5963       && !pt_solution_empty_p (&cfun->gimple_df->escaped))
5964     return false;
5965
5966   /* If the solution includes ESCAPED, check if that is empty.  */
5967   if (pt->ipa_escaped
5968       && !pt_solution_empty_p (&ipa_escaped_pt))
5969     return false;
5970
5971   return true;
5972 }
5973
5974 /* Return true if the points-to solution *PT includes global memory.  */
5975
5976 bool
5977 pt_solution_includes_global (struct pt_solution *pt)
5978 {
5979   if (pt->anything
5980       || pt->nonlocal
5981       || pt->vars_contains_global)
5982     return true;
5983
5984   if (pt->escaped)
5985     return pt_solution_includes_global (&cfun->gimple_df->escaped);
5986
5987   if (pt->ipa_escaped)
5988     return pt_solution_includes_global (&ipa_escaped_pt);
5989
5990   /* ???  This predicate is not correct for the IPA-PTA solution
5991      as we do not properly distinguish between unit escape points
5992      and global variables.  */
5993   if (cfun->gimple_df->ipa_pta)
5994     return true;
5995
5996   return false;
5997 }
5998
5999 /* Return true if the points-to solution *PT includes the variable
6000    declaration DECL.  */
6001
6002 static bool
6003 pt_solution_includes_1 (struct pt_solution *pt, const_tree decl)
6004 {
6005   if (pt->anything)
6006     return true;
6007
6008   if (pt->nonlocal
6009       && is_global_var (decl))
6010     return true;
6011
6012   if (pt->vars
6013       && bitmap_bit_p (pt->vars, DECL_PT_UID (decl)))
6014     return true;
6015
6016   /* If the solution includes ESCAPED, check it.  */
6017   if (pt->escaped
6018       && pt_solution_includes_1 (&cfun->gimple_df->escaped, decl))
6019     return true;
6020
6021   /* If the solution includes ESCAPED, check it.  */
6022   if (pt->ipa_escaped
6023       && pt_solution_includes_1 (&ipa_escaped_pt, decl))
6024     return true;
6025
6026   return false;
6027 }
6028
6029 bool
6030 pt_solution_includes (struct pt_solution *pt, const_tree decl)
6031 {
6032   bool res = pt_solution_includes_1 (pt, decl);
6033   if (res)
6034     ++pta_stats.pt_solution_includes_may_alias;
6035   else
6036     ++pta_stats.pt_solution_includes_no_alias;
6037   return res;
6038 }
6039
6040 /* Return true if both points-to solutions PT1 and PT2 have a non-empty
6041    intersection.  */
6042
6043 static bool
6044 pt_solutions_intersect_1 (struct pt_solution *pt1, struct pt_solution *pt2)
6045 {
6046   if (pt1->anything || pt2->anything)
6047     return true;
6048
6049   /* If either points to unknown global memory and the other points to
6050      any global memory they alias.  */
6051   if ((pt1->nonlocal
6052        && (pt2->nonlocal
6053            || pt2->vars_contains_global))
6054       || (pt2->nonlocal
6055           && pt1->vars_contains_global))
6056     return true;
6057
6058   /* Check the escaped solution if required.  */
6059   if ((pt1->escaped || pt2->escaped)
6060       && !pt_solution_empty_p (&cfun->gimple_df->escaped))
6061     {
6062       /* If both point to escaped memory and that solution
6063          is not empty they alias.  */
6064       if (pt1->escaped && pt2->escaped)
6065         return true;
6066
6067       /* If either points to escaped memory see if the escaped solution
6068          intersects with the other.  */
6069       if ((pt1->escaped
6070            && pt_solutions_intersect_1 (&cfun->gimple_df->escaped, pt2))
6071           || (pt2->escaped
6072               && pt_solutions_intersect_1 (&cfun->gimple_df->escaped, pt1)))
6073         return true;
6074     }
6075
6076   /* Check the escaped solution if required.
6077      ???  Do we need to check the local against the IPA escaped sets?  */
6078   if ((pt1->ipa_escaped || pt2->ipa_escaped)
6079       && !pt_solution_empty_p (&ipa_escaped_pt))
6080     {
6081       /* If both point to escaped memory and that solution
6082          is not empty they alias.  */
6083       if (pt1->ipa_escaped && pt2->ipa_escaped)
6084         return true;
6085
6086       /* If either points to escaped memory see if the escaped solution
6087          intersects with the other.  */
6088       if ((pt1->ipa_escaped
6089            && pt_solutions_intersect_1 (&ipa_escaped_pt, pt2))
6090           || (pt2->ipa_escaped
6091               && pt_solutions_intersect_1 (&ipa_escaped_pt, pt1)))
6092         return true;
6093     }
6094
6095   /* Now both pointers alias if their points-to solution intersects.  */
6096   return (pt1->vars
6097           && pt2->vars
6098           && bitmap_intersect_p (pt1->vars, pt2->vars));
6099 }
6100
6101 bool
6102 pt_solutions_intersect (struct pt_solution *pt1, struct pt_solution *pt2)
6103 {
6104   bool res = pt_solutions_intersect_1 (pt1, pt2);
6105   if (res)
6106     ++pta_stats.pt_solutions_intersect_may_alias;
6107   else
6108     ++pta_stats.pt_solutions_intersect_no_alias;
6109   return res;
6110 }
6111
6112 /* Return true if both points-to solutions PT1 and PT2 for two restrict
6113    qualified pointers are possibly based on the same pointer.  */
6114
6115 bool
6116 pt_solutions_same_restrict_base (struct pt_solution *pt1,
6117                                  struct pt_solution *pt2)
6118 {
6119   /* If we deal with points-to solutions of two restrict qualified
6120      pointers solely rely on the pointed-to variable bitmap intersection.
6121      For two pointers that are based on each other the bitmaps will
6122      intersect.  */
6123   if (pt1->vars_contains_restrict
6124       && pt2->vars_contains_restrict)
6125     {
6126       gcc_assert (pt1->vars && pt2->vars);
6127       return bitmap_intersect_p (pt1->vars, pt2->vars);
6128     }
6129
6130   return true;
6131 }
6132
6133
6134 /* Dump points-to information to OUTFILE.  */
6135
6136 static void
6137 dump_sa_points_to_info (FILE *outfile)
6138 {
6139   unsigned int i;
6140
6141   fprintf (outfile, "\nPoints-to sets\n\n");
6142
6143   if (dump_flags & TDF_STATS)
6144     {
6145       fprintf (outfile, "Stats:\n");
6146       fprintf (outfile, "Total vars:               %d\n", stats.total_vars);
6147       fprintf (outfile, "Non-pointer vars:          %d\n",
6148                stats.nonpointer_vars);
6149       fprintf (outfile, "Statically unified vars:  %d\n",
6150                stats.unified_vars_static);
6151       fprintf (outfile, "Dynamically unified vars: %d\n",
6152                stats.unified_vars_dynamic);
6153       fprintf (outfile, "Iterations:               %d\n", stats.iterations);
6154       fprintf (outfile, "Number of edges:          %d\n", stats.num_edges);
6155       fprintf (outfile, "Number of implicit edges: %d\n",
6156                stats.num_implicit_edges);
6157     }
6158
6159   for (i = 0; i < VEC_length (varinfo_t, varmap); i++)
6160     {
6161       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
6162       if (!vi->may_have_pointers)
6163         continue;
6164       dump_solution_for_var (outfile, i);
6165     }
6166 }
6167
6168
6169 /* Debug points-to information to stderr.  */
6170
6171 DEBUG_FUNCTION void
6172 debug_sa_points_to_info (void)
6173 {
6174   dump_sa_points_to_info (stderr);
6175 }
6176
6177
6178 /* Initialize the always-existing constraint variables for NULL
6179    ANYTHING, READONLY, and INTEGER */
6180
6181 static void
6182 init_base_vars (void)
6183 {
6184   struct constraint_expr lhs, rhs;
6185   varinfo_t var_anything;
6186   varinfo_t var_nothing;
6187   varinfo_t var_readonly;
6188   varinfo_t var_escaped;
6189   varinfo_t var_nonlocal;
6190   varinfo_t var_storedanything;
6191   varinfo_t var_integer;
6192
6193   /* Create the NULL variable, used to represent that a variable points
6194      to NULL.  */
6195   var_nothing = new_var_info (NULL_TREE, "NULL");
6196   gcc_assert (var_nothing->id == nothing_id);
6197   var_nothing->is_artificial_var = 1;
6198   var_nothing->offset = 0;
6199   var_nothing->size = ~0;
6200   var_nothing->fullsize = ~0;
6201   var_nothing->is_special_var = 1;
6202   var_nothing->may_have_pointers = 0;
6203   var_nothing->is_global_var = 0;
6204
6205   /* Create the ANYTHING variable, used to represent that a variable
6206      points to some unknown piece of memory.  */
6207   var_anything = new_var_info (NULL_TREE, "ANYTHING");
6208   gcc_assert (var_anything->id == anything_id);
6209   var_anything->is_artificial_var = 1;
6210   var_anything->size = ~0;
6211   var_anything->offset = 0;
6212   var_anything->next = NULL;
6213   var_anything->fullsize = ~0;
6214   var_anything->is_special_var = 1;
6215
6216   /* Anything points to anything.  This makes deref constraints just
6217      work in the presence of linked list and other p = *p type loops,
6218      by saying that *ANYTHING = ANYTHING. */
6219   lhs.type = SCALAR;
6220   lhs.var = anything_id;
6221   lhs.offset = 0;
6222   rhs.type = ADDRESSOF;
6223   rhs.var = anything_id;
6224   rhs.offset = 0;
6225
6226   /* This specifically does not use process_constraint because
6227      process_constraint ignores all anything = anything constraints, since all
6228      but this one are redundant.  */
6229   VEC_safe_push (constraint_t, heap, constraints, new_constraint (lhs, rhs));
6230
6231   /* Create the READONLY variable, used to represent that a variable
6232      points to readonly memory.  */
6233   var_readonly = new_var_info (NULL_TREE, "READONLY");
6234   gcc_assert (var_readonly->id == readonly_id);
6235   var_readonly->is_artificial_var = 1;
6236   var_readonly->offset = 0;
6237   var_readonly->size = ~0;
6238   var_readonly->fullsize = ~0;
6239   var_readonly->next = NULL;
6240   var_readonly->is_special_var = 1;
6241
6242   /* readonly memory points to anything, in order to make deref
6243      easier.  In reality, it points to anything the particular
6244      readonly variable can point to, but we don't track this
6245      separately. */
6246   lhs.type = SCALAR;
6247   lhs.var = readonly_id;
6248   lhs.offset = 0;
6249   rhs.type = ADDRESSOF;
6250   rhs.var = readonly_id;  /* FIXME */
6251   rhs.offset = 0;
6252   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6253
6254   /* Create the ESCAPED variable, used to represent the set of escaped
6255      memory.  */
6256   var_escaped = new_var_info (NULL_TREE, "ESCAPED");
6257   gcc_assert (var_escaped->id == escaped_id);
6258   var_escaped->is_artificial_var = 1;
6259   var_escaped->offset = 0;
6260   var_escaped->size = ~0;
6261   var_escaped->fullsize = ~0;
6262   var_escaped->is_special_var = 0;
6263
6264   /* Create the NONLOCAL variable, used to represent the set of nonlocal
6265      memory.  */
6266   var_nonlocal = new_var_info (NULL_TREE, "NONLOCAL");
6267   gcc_assert (var_nonlocal->id == nonlocal_id);
6268   var_nonlocal->is_artificial_var = 1;
6269   var_nonlocal->offset = 0;
6270   var_nonlocal->size = ~0;
6271   var_nonlocal->fullsize = ~0;
6272   var_nonlocal->is_special_var = 1;
6273
6274   /* ESCAPED = *ESCAPED, because escaped is may-deref'd at calls, etc.  */
6275   lhs.type = SCALAR;
6276   lhs.var = escaped_id;
6277   lhs.offset = 0;
6278   rhs.type = DEREF;
6279   rhs.var = escaped_id;
6280   rhs.offset = 0;
6281   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6282
6283   /* ESCAPED = ESCAPED + UNKNOWN_OFFSET, because if a sub-field escapes the
6284      whole variable escapes.  */
6285   lhs.type = SCALAR;
6286   lhs.var = escaped_id;
6287   lhs.offset = 0;
6288   rhs.type = SCALAR;
6289   rhs.var = escaped_id;
6290   rhs.offset = UNKNOWN_OFFSET;
6291   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6292
6293   /* *ESCAPED = NONLOCAL.  This is true because we have to assume
6294      everything pointed to by escaped points to what global memory can
6295      point to.  */
6296   lhs.type = DEREF;
6297   lhs.var = escaped_id;
6298   lhs.offset = 0;
6299   rhs.type = SCALAR;
6300   rhs.var = nonlocal_id;
6301   rhs.offset = 0;
6302   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6303
6304   /* NONLOCAL = &NONLOCAL, NONLOCAL = &ESCAPED.  This is true because
6305      global memory may point to global memory and escaped memory.  */
6306   lhs.type = SCALAR;
6307   lhs.var = nonlocal_id;
6308   lhs.offset = 0;
6309   rhs.type = ADDRESSOF;
6310   rhs.var = nonlocal_id;
6311   rhs.offset = 0;
6312   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6313   rhs.type = ADDRESSOF;
6314   rhs.var = escaped_id;
6315   rhs.offset = 0;
6316   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6317
6318   /* Create the STOREDANYTHING variable, used to represent the set of
6319      variables stored to *ANYTHING.  */
6320   var_storedanything = new_var_info (NULL_TREE, "STOREDANYTHING");
6321   gcc_assert (var_storedanything->id == storedanything_id);
6322   var_storedanything->is_artificial_var = 1;
6323   var_storedanything->offset = 0;
6324   var_storedanything->size = ~0;
6325   var_storedanything->fullsize = ~0;
6326   var_storedanything->is_special_var = 0;
6327
6328   /* Create the INTEGER variable, used to represent that a variable points
6329      to what an INTEGER "points to".  */
6330   var_integer = new_var_info (NULL_TREE, "INTEGER");
6331   gcc_assert (var_integer->id == integer_id);
6332   var_integer->is_artificial_var = 1;
6333   var_integer->size = ~0;
6334   var_integer->fullsize = ~0;
6335   var_integer->offset = 0;
6336   var_integer->next = NULL;
6337   var_integer->is_special_var = 1;
6338
6339   /* INTEGER = ANYTHING, because we don't know where a dereference of
6340      a random integer will point to.  */
6341   lhs.type = SCALAR;
6342   lhs.var = integer_id;
6343   lhs.offset = 0;
6344   rhs.type = ADDRESSOF;
6345   rhs.var = anything_id;
6346   rhs.offset = 0;
6347   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6348 }
6349
6350 /* Initialize things necessary to perform PTA */
6351
6352 static void
6353 init_alias_vars (void)
6354 {
6355   use_field_sensitive = (MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE > 1);
6356
6357   bitmap_obstack_initialize (&pta_obstack);
6358   bitmap_obstack_initialize (&oldpta_obstack);
6359   bitmap_obstack_initialize (&predbitmap_obstack);
6360
6361   constraint_pool = create_alloc_pool ("Constraint pool",
6362                                        sizeof (struct constraint), 30);
6363   variable_info_pool = create_alloc_pool ("Variable info pool",
6364                                           sizeof (struct variable_info), 30);
6365   constraints = VEC_alloc (constraint_t, heap, 8);
6366   varmap = VEC_alloc (varinfo_t, heap, 8);
6367   vi_for_tree = pointer_map_create ();
6368   call_stmt_vars = pointer_map_create ();
6369
6370   memset (&stats, 0, sizeof (stats));
6371   shared_bitmap_table = htab_create (511, shared_bitmap_hash,
6372                                      shared_bitmap_eq, free);
6373   init_base_vars ();
6374 }
6375
6376 /* Remove the REF and ADDRESS edges from GRAPH, as well as all the
6377    predecessor edges.  */
6378
6379 static void
6380 remove_preds_and_fake_succs (constraint_graph_t graph)
6381 {
6382   unsigned int i;
6383
6384   /* Clear the implicit ref and address nodes from the successor
6385      lists.  */
6386   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
6387     {
6388       if (graph->succs[i])
6389         bitmap_clear_range (graph->succs[i], FIRST_REF_NODE,
6390                             FIRST_REF_NODE * 2);
6391     }
6392
6393   /* Free the successor list for the non-ref nodes.  */
6394   for (i = FIRST_REF_NODE; i < graph->size; i++)
6395     {
6396       if (graph->succs[i])
6397         BITMAP_FREE (graph->succs[i]);
6398     }
6399
6400   /* Now reallocate the size of the successor list as, and blow away
6401      the predecessor bitmaps.  */
6402   graph->size = VEC_length (varinfo_t, varmap);
6403   graph->succs = XRESIZEVEC (bitmap, graph->succs, graph->size);
6404
6405   free (graph->implicit_preds);
6406   graph->implicit_preds = NULL;
6407   free (graph->preds);
6408   graph->preds = NULL;
6409   bitmap_obstack_release (&predbitmap_obstack);
6410 }
6411
6412 /* Initialize the heapvar for statement mapping.  */
6413
6414 static void
6415 init_alias_heapvars (void)
6416 {
6417   if (!heapvar_for_stmt)
6418     heapvar_for_stmt = htab_create_ggc (11, tree_map_hash, heapvar_map_eq,
6419                                         NULL);
6420 }
6421
6422 /* Delete the heapvar for statement mapping.  */
6423
6424 void
6425 delete_alias_heapvars (void)
6426 {
6427   if (heapvar_for_stmt)
6428     htab_delete (heapvar_for_stmt);
6429   heapvar_for_stmt = NULL;
6430 }
6431
6432 /* Solve the constraint set.  */
6433
6434 static void
6435 solve_constraints (void)
6436 {
6437   struct scc_info *si;
6438
6439   if (dump_file)
6440     fprintf (dump_file,
6441              "\nCollapsing static cycles and doing variable "
6442              "substitution\n");
6443
6444   init_graph (VEC_length (varinfo_t, varmap) * 2);
6445
6446   if (dump_file)
6447     fprintf (dump_file, "Building predecessor graph\n");
6448   build_pred_graph ();
6449
6450   if (dump_file)
6451     fprintf (dump_file, "Detecting pointer and location "
6452              "equivalences\n");
6453   si = perform_var_substitution (graph);
6454
6455   if (dump_file)
6456     fprintf (dump_file, "Rewriting constraints and unifying "
6457              "variables\n");
6458   rewrite_constraints (graph, si);
6459
6460   build_succ_graph ();
6461   free_var_substitution_info (si);
6462
6463   if (dump_file && (dump_flags & TDF_GRAPH))
6464     dump_constraint_graph (dump_file);
6465
6466   move_complex_constraints (graph);
6467
6468   if (dump_file)
6469     fprintf (dump_file, "Uniting pointer but not location equivalent "
6470              "variables\n");
6471   unite_pointer_equivalences (graph);
6472
6473   if (dump_file)
6474     fprintf (dump_file, "Finding indirect cycles\n");
6475   find_indirect_cycles (graph);
6476
6477   /* Implicit nodes and predecessors are no longer necessary at this
6478      point. */
6479   remove_preds_and_fake_succs (graph);
6480
6481   if (dump_file)
6482     fprintf (dump_file, "Solving graph\n");
6483
6484   solve_graph (graph);
6485
6486   if (dump_file)
6487     dump_sa_points_to_info (dump_file);
6488 }
6489
6490 /* Create points-to sets for the current function.  See the comments
6491    at the start of the file for an algorithmic overview.  */
6492
6493 static void
6494 compute_points_to_sets (void)
6495 {
6496   basic_block bb;
6497   unsigned i;
6498   varinfo_t vi;
6499
6500   timevar_push (TV_TREE_PTA);
6501
6502   init_alias_vars ();
6503   init_alias_heapvars ();
6504
6505   intra_create_variable_infos ();
6506
6507   /* Now walk all statements and build the constraint set.  */
6508   FOR_EACH_BB (bb)
6509     {
6510       gimple_stmt_iterator gsi;
6511
6512       for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
6513         {
6514           gimple phi = gsi_stmt (gsi);
6515
6516           if (is_gimple_reg (gimple_phi_result (phi)))
6517             find_func_aliases (phi);
6518         }
6519
6520       for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
6521         {
6522           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
6523
6524           find_func_aliases (stmt);
6525         }
6526     }
6527
6528   if (dump_file)
6529     {
6530       fprintf (dump_file, "Points-to analysis\n\nConstraints:\n\n");
6531       dump_constraints (dump_file, 0);
6532     }
6533
6534   /* From the constraints compute the points-to sets.  */
6535   solve_constraints ();
6536
6537   /* Compute the points-to set for ESCAPED used for call-clobber analysis.  */
6538   find_what_var_points_to (get_varinfo (escaped_id),
6539                            &cfun->gimple_df->escaped);
6540
6541   /* Make sure the ESCAPED solution (which is used as placeholder in
6542      other solutions) does not reference itself.  This simplifies
6543      points-to solution queries.  */
6544   cfun->gimple_df->escaped.escaped = 0;
6545
6546   /* Mark escaped HEAP variables as global.  */
6547   FOR_EACH_VEC_ELT (varinfo_t, varmap, i, vi)
6548     if (vi->is_heap_var
6549         && !vi->is_restrict_var
6550         && !vi->is_global_var)
6551       DECL_EXTERNAL (vi->decl) = vi->is_global_var
6552         = pt_solution_includes (&cfun->gimple_df->escaped, vi->decl);
6553
6554   /* Compute the points-to sets for pointer SSA_NAMEs.  */
6555   for (i = 0; i < num_ssa_names; ++i)
6556     {
6557       tree ptr = ssa_name (i);
6558       if (ptr
6559           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr)))
6560         find_what_p_points_to (ptr);
6561     }
6562
6563   /* Compute the call-used/clobbered sets.  */
6564   FOR_EACH_BB (bb)
6565     {
6566       gimple_stmt_iterator gsi;
6567
6568       for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
6569         {
6570           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
6571           struct pt_solution *pt;
6572           if (!is_gimple_call (stmt))
6573             continue;
6574
6575           pt = gimple_call_use_set (stmt);
6576           if (gimple_call_flags (stmt) & ECF_CONST)
6577             memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
6578           else if ((vi = lookup_call_use_vi (stmt)) != NULL)
6579             {
6580               find_what_var_points_to (vi, pt);
6581               /* Escaped (and thus nonlocal) variables are always
6582                  implicitly used by calls.  */
6583               /* ???  ESCAPED can be empty even though NONLOCAL
6584                  always escaped.  */
6585               pt->nonlocal = 1;
6586               pt->escaped = 1;
6587             }
6588           else
6589             {
6590               /* If there is nothing special about this call then
6591                  we have made everything that is used also escape.  */
6592               *pt = cfun->gimple_df->escaped;
6593               pt->nonlocal = 1;
6594             }
6595
6596           pt = gimple_call_clobber_set (stmt);
6597           if (gimple_call_flags (stmt) & (ECF_CONST|ECF_PURE|ECF_NOVOPS))
6598             memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
6599           else if ((vi = lookup_call_clobber_vi (stmt)) != NULL)
6600             {
6601               find_what_var_points_to (vi, pt);
6602               /* Escaped (and thus nonlocal) variables are always
6603                  implicitly clobbered by calls.  */
6604               /* ???  ESCAPED can be empty even though NONLOCAL
6605                  always escaped.  */
6606               pt->nonlocal = 1;
6607               pt->escaped = 1;
6608             }
6609           else
6610             {
6611               /* If there is nothing special about this call then
6612                  we have made everything that is used also escape.  */
6613               *pt = cfun->gimple_df->escaped;
6614               pt->nonlocal = 1;
6615             }
6616         }
6617     }
6618
6619   timevar_pop (TV_TREE_PTA);
6620 }
6621
6622
6623 /* Delete created points-to sets.  */
6624
6625 static void
6626 delete_points_to_sets (void)
6627 {
6628   unsigned int i;
6629
6630   htab_delete (shared_bitmap_table);
6631   if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
6632     fprintf (dump_file, "Points to sets created:%d\n",
6633              stats.points_to_sets_created);
6634
6635   pointer_map_destroy (vi_for_tree);
6636   pointer_map_destroy (call_stmt_vars);
6637   bitmap_obstack_release (&pta_obstack);
6638   VEC_free (constraint_t, heap, constraints);
6639
6640   for (i = 0; i < graph->size; i++)
6641     VEC_free (constraint_t, heap, graph->complex[i]);
6642   free (graph->complex);
6643
6644   free (graph->rep);
6645   free (graph->succs);
6646   free (graph->pe);
6647   free (graph->pe_rep);
6648   free (graph->indirect_cycles);
6649   free (graph);
6650
6651   VEC_free (varinfo_t, heap, varmap);
6652   free_alloc_pool (variable_info_pool);
6653   free_alloc_pool (constraint_pool);
6654 }
6655
6656
6657 /* Compute points-to information for every SSA_NAME pointer in the
6658    current function and compute the transitive closure of escaped
6659    variables to re-initialize the call-clobber states of local variables.  */
6660
6661 unsigned int
6662 compute_may_aliases (void)
6663 {
6664   if (cfun->gimple_df->ipa_pta)
6665     {
6666       if (dump_file)
6667         {
6668           fprintf (dump_file, "\nNot re-computing points-to information "
6669                    "because IPA points-to information is available.\n\n");
6670
6671           /* But still dump what we have remaining it.  */
6672           dump_alias_info (dump_file);
6673
6674           if (dump_flags & TDF_DETAILS)
6675             dump_referenced_vars (dump_file);
6676         }
6677
6678       return 0;
6679     }
6680
6681   /* For each pointer P_i, determine the sets of variables that P_i may
6682      point-to.  Compute the reachability set of escaped and call-used
6683      variables.  */
6684   compute_points_to_sets ();
6685
6686   /* Debugging dumps.  */
6687   if (dump_file)
6688     {
6689       dump_alias_info (dump_file);
6690
6691       if (dump_flags & TDF_DETAILS)
6692         dump_referenced_vars (dump_file);
6693     }
6694
6695   /* Deallocate memory used by aliasing data structures and the internal
6696      points-to solution.  */
6697   delete_points_to_sets ();
6698
6699   gcc_assert (!need_ssa_update_p (cfun));
6700
6701   return 0;
6702 }
6703
6704 static bool
6705 gate_tree_pta (void)
6706 {
6707   return flag_tree_pta;
6708 }
6709
6710 /* A dummy pass to cause points-to information to be computed via
6711    TODO_rebuild_alias.  */
6712
6713 struct gimple_opt_pass pass_build_alias =
6714 {
6715  {
6716   GIMPLE_PASS,
6717   "alias",                  /* name */
6718   gate_tree_pta,            /* gate */
6719   NULL,                     /* execute */
6720   NULL,                     /* sub */
6721   NULL,                     /* next */
6722   0,                        /* static_pass_number */
6723   TV_NONE,                  /* tv_id */
6724   PROP_cfg | PROP_ssa,      /* properties_required */
6725   0,                        /* properties_provided */
6726   0,                        /* properties_destroyed */
6727   0,                        /* todo_flags_start */
6728   TODO_rebuild_alias | TODO_dump_func  /* todo_flags_finish */
6729  }
6730 };
6731
6732 /* A dummy pass to cause points-to information to be computed via
6733    TODO_rebuild_alias.  */
6734
6735 struct gimple_opt_pass pass_build_ealias =
6736 {
6737  {
6738   GIMPLE_PASS,
6739   "ealias",                 /* name */
6740   gate_tree_pta,            /* gate */
6741   NULL,                     /* execute */
6742   NULL,                     /* sub */
6743   NULL,                     /* next */
6744   0,                        /* static_pass_number */
6745   TV_NONE,                  /* tv_id */
6746   PROP_cfg | PROP_ssa,      /* properties_required */
6747   0,                        /* properties_provided */
6748   0,                        /* properties_destroyed */
6749   0,                        /* todo_flags_start */
6750   TODO_rebuild_alias | TODO_dump_func  /* todo_flags_finish */
6751  }
6752 };
6753
6754
6755 /* Return true if we should execute IPA PTA.  */
6756 static bool
6757 gate_ipa_pta (void)
6758 {
6759   return (optimize
6760           && flag_ipa_pta
6761           /* Don't bother doing anything if the program has errors.  */
6762           && !seen_error ());
6763 }
6764
6765 /* IPA PTA solutions for ESCAPED.  */
6766 struct pt_solution ipa_escaped_pt
6767   = { true, false, false, false, false, false, false, NULL };
6768
6769 /* Execute the driver for IPA PTA.  */
6770 static unsigned int
6771 ipa_pta_execute (void)
6772 {
6773   struct cgraph_node *node;
6774   struct varpool_node *var;
6775   int from;
6776
6777   in_ipa_mode = 1;
6778
6779   init_alias_heapvars ();
6780   init_alias_vars ();
6781
6782   /* Build the constraints.  */
6783   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
6784     {
6785       struct cgraph_node *alias;
6786       varinfo_t vi;
6787
6788       /* Nodes without a body are not interesting.  Especially do not
6789          visit clones at this point for now - we get duplicate decls
6790          there for inline clones at least.  */
6791       if (!gimple_has_body_p (node->decl)
6792           || node->clone_of)
6793         continue;
6794
6795       vi = create_function_info_for (node->decl,
6796                                      alias_get_name (node->decl));
6797
6798       /* Associate the varinfo node with all aliases.  */
6799       for (alias = node->same_body; alias; alias = alias->next)
6800         insert_vi_for_tree (alias->decl, vi);
6801     }
6802
6803   /* Create constraints for global variables and their initializers.  */
6804   for (var = varpool_nodes; var; var = var->next)
6805     {
6806       struct varpool_node *alias;
6807       varinfo_t vi;
6808
6809       vi = get_vi_for_tree (var->decl);
6810
6811       /* Associate the varinfo node with all aliases.  */
6812       for (alias = var->extra_name; alias; alias = alias->next)
6813         insert_vi_for_tree (alias->decl, vi);
6814     }
6815
6816   if (dump_file)
6817     {
6818       fprintf (dump_file,
6819                "Generating constraints for global initializers\n\n");
6820       dump_constraints (dump_file, 0);
6821       fprintf (dump_file, "\n");
6822     }
6823   from = VEC_length (constraint_t, constraints);
6824
6825   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
6826     {
6827       struct function *func;
6828       basic_block bb;
6829       tree old_func_decl;
6830
6831       /* Nodes without a body are not interesting.  */
6832       if (!gimple_has_body_p (node->decl)
6833           || node->clone_of)
6834         continue;
6835
6836       if (dump_file)
6837         {
6838           fprintf (dump_file,
6839                    "Generating constraints for %s", cgraph_node_name (node));
6840           if (DECL_ASSEMBLER_NAME_SET_P (node->decl))
6841             fprintf (dump_file, " (%s)",
6842                      IDENTIFIER_POINTER (DECL_ASSEMBLER_NAME (node->decl)));
6843           fprintf (dump_file, "\n");
6844         }
6845
6846       func = DECL_STRUCT_FUNCTION (node->decl);
6847       old_func_decl = current_function_decl;
6848       push_cfun (func);
6849       current_function_decl = node->decl;
6850
6851       if (node->local.externally_visible)
6852         {
6853           /* For externally visible functions use local constraints for
6854              their arguments.  For local functions we see all callers
6855              and thus do not need initial constraints for parameters.  */
6856           intra_create_variable_infos ();
6857
6858           /* We also need to make function return values escape.  Nothing
6859              escapes by returning from main though.  */
6860           if (!MAIN_NAME_P (DECL_NAME (node->decl)))
6861             {
6862               varinfo_t fi, rvi;
6863               fi = lookup_vi_for_tree (node->decl);
6864               rvi = first_vi_for_offset (fi, fi_result);
6865               if (rvi && rvi->offset == fi_result)
6866                 {
6867                   struct constraint_expr includes;
6868                   struct constraint_expr var;
6869                   includes.var = escaped_id;
6870                   includes.offset = 0;
6871                   includes.type = SCALAR;
6872                   var.var = rvi->id;
6873                   var.offset = 0;
6874                   var.type = SCALAR;
6875                   process_constraint (new_constraint (includes, var));
6876                 }
6877             }
6878         }
6879
6880       /* Build constriants for the function body.  */
6881       FOR_EACH_BB_FN (bb, func)
6882         {
6883           gimple_stmt_iterator gsi;
6884
6885           for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi);
6886                gsi_next (&gsi))
6887             {
6888               gimple phi = gsi_stmt (gsi);
6889
6890               if (is_gimple_reg (gimple_phi_result (phi)))
6891                 find_func_aliases (phi);
6892             }
6893
6894           for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
6895             {
6896               gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
6897
6898               find_func_aliases (stmt);
6899               find_func_clobbers (stmt);
6900             }
6901         }
6902
6903       current_function_decl = old_func_decl;
6904       pop_cfun ();
6905
6906       if (dump_file)
6907         {
6908           fprintf (dump_file, "\n");
6909           dump_constraints (dump_file, from);
6910           fprintf (dump_file, "\n");
6911         }
6912       from = VEC_length (constraint_t, constraints);
6913     }
6914
6915   /* From the constraints compute the points-to sets.  */
6916   solve_constraints ();
6917
6918   /* Compute the global points-to sets for ESCAPED.
6919      ???  Note that the computed escape set is not correct
6920      for the whole unit as we fail to consider graph edges to
6921      externally visible functions.  */
6922   find_what_var_points_to (get_varinfo (escaped_id), &ipa_escaped_pt);
6923
6924   /* Make sure the ESCAPED solution (which is used as placeholder in
6925      other solutions) does not reference itself.  This simplifies
6926      points-to solution queries.  */
6927   ipa_escaped_pt.ipa_escaped = 0;
6928
6929   /* Assign the points-to sets to the SSA names in the unit.  */
6930   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
6931     {
6932       tree ptr;
6933       struct function *fn;
6934       unsigned i;
6935       varinfo_t fi;
6936       basic_block bb;
6937       struct pt_solution uses, clobbers;
6938       struct cgraph_edge *e;
6939
6940       /* Nodes without a body are not interesting.  */
6941       if (!gimple_has_body_p (node->decl)
6942           || node->clone_of)
6943         continue;
6944
6945       fn = DECL_STRUCT_FUNCTION (node->decl);
6946
6947       /* Compute the points-to sets for pointer SSA_NAMEs.  */
6948       FOR_EACH_VEC_ELT (tree, fn->gimple_df->ssa_names, i, ptr)
6949         {
6950           if (ptr
6951               && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr)))
6952             find_what_p_points_to (ptr);
6953         }
6954
6955       /* Compute the call-use and call-clobber sets for all direct calls.  */
6956       fi = lookup_vi_for_tree (node->decl);
6957       gcc_assert (fi->is_fn_info);
6958       find_what_var_points_to (first_vi_for_offset (fi, fi_clobbers),
6959                                &clobbers);
6960       find_what_var_points_to (first_vi_for_offset (fi, fi_uses), &uses);
6961       for (e = node->callers; e; e = e->next_caller)
6962         {
6963           if (!e->call_stmt)
6964             continue;
6965
6966           *gimple_call_clobber_set (e->call_stmt) = clobbers;
6967           *gimple_call_use_set (e->call_stmt) = uses;
6968         }
6969
6970       /* Compute the call-use and call-clobber sets for indirect calls
6971          and calls to external functions.  */
6972       FOR_EACH_BB_FN (bb, fn)
6973         {
6974           gimple_stmt_iterator gsi;
6975
6976           for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
6977             {
6978               gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
6979               struct pt_solution *pt;
6980               varinfo_t vi;
6981               tree decl;
6982
6983               if (!is_gimple_call (stmt))
6984                 continue;
6985
6986               /* Handle direct calls to external functions.  */
6987               decl = gimple_call_fndecl (stmt);
6988               if (decl
6989                   && (!(fi = lookup_vi_for_tree (decl))
6990                       || !fi->is_fn_info))
6991                 {
6992                   pt = gimple_call_use_set (stmt);
6993                   if (gimple_call_flags (stmt) & ECF_CONST)
6994                     memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
6995                   else if ((vi = lookup_call_use_vi (stmt)) != NULL)
6996                     {
6997                       find_what_var_points_to (vi, pt);
6998                       /* Escaped (and thus nonlocal) variables are always
6999                          implicitly used by calls.  */
7000                       /* ???  ESCAPED can be empty even though NONLOCAL
7001                          always escaped.  */
7002                       pt->nonlocal = 1;
7003                       pt->ipa_escaped = 1;
7004                     }
7005                   else
7006                     {
7007                       /* If there is nothing special about this call then
7008                          we have made everything that is used also escape.  */
7009                       *pt = ipa_escaped_pt;
7010                       pt->nonlocal = 1;
7011                     }
7012
7013                   pt = gimple_call_clobber_set (stmt);
7014                   if (gimple_call_flags (stmt) & (ECF_CONST|ECF_PURE|ECF_NOVOPS))
7015                     memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
7016                   else if ((vi = lookup_call_clobber_vi (stmt)) != NULL)
7017                     {
7018                       find_what_var_points_to (vi, pt);
7019                       /* Escaped (and thus nonlocal) variables are always
7020                          implicitly clobbered by calls.  */
7021                       /* ???  ESCAPED can be empty even though NONLOCAL
7022                          always escaped.  */
7023                       pt->nonlocal = 1;
7024                       pt->ipa_escaped = 1;
7025                     }
7026                   else
7027                     {
7028                       /* If there is nothing special about this call then
7029                          we have made everything that is used also escape.  */
7030                       *pt = ipa_escaped_pt;
7031                       pt->nonlocal = 1;
7032                     }
7033                 }
7034
7035               /* Handle indirect calls.  */
7036               if (!decl
7037                   && (fi = get_fi_for_callee (stmt)))
7038                 {
7039                   /* We need to accumulate all clobbers/uses of all possible
7040                      callees.  */
7041                   fi = get_varinfo (find (fi->id));
7042                   /* If we cannot constrain the set of functions we'll end up
7043                      calling we end up using/clobbering everything.  */
7044                   if (bitmap_bit_p (fi->solution, anything_id)
7045                       || bitmap_bit_p (fi->solution, nonlocal_id)
7046                       || bitmap_bit_p (fi->solution, escaped_id))
7047                     {
7048                       pt_solution_reset (gimple_call_clobber_set (stmt));
7049                       pt_solution_reset (gimple_call_use_set (stmt));
7050                     }
7051                   else
7052                     {
7053                       bitmap_iterator bi;
7054                       unsigned i;
7055                       struct pt_solution *uses, *clobbers;
7056
7057                       uses = gimple_call_use_set (stmt);
7058                       clobbers = gimple_call_clobber_set (stmt);
7059                       memset (uses, 0, sizeof (struct pt_solution));
7060                       memset (clobbers, 0, sizeof (struct pt_solution));
7061                       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (fi->solution, 0, i, bi)
7062                         {
7063                           struct pt_solution sol;
7064
7065                           vi = get_varinfo (i);
7066                           if (!vi->is_fn_info)
7067                             {
7068                               /* ???  We could be more precise here?  */
7069                               uses->nonlocal = 1;
7070                               uses->ipa_escaped = 1;
7071                               clobbers->nonlocal = 1;
7072                               clobbers->ipa_escaped = 1;
7073                               continue;
7074                             }
7075
7076                           if (!uses->anything)
7077                             {
7078                               find_what_var_points_to
7079                                   (first_vi_for_offset (vi, fi_uses), &sol);
7080                               pt_solution_ior_into (uses, &sol);
7081                             }
7082                           if (!clobbers->anything)
7083                             {
7084                               find_what_var_points_to
7085                                   (first_vi_for_offset (vi, fi_clobbers), &sol);
7086                               pt_solution_ior_into (clobbers, &sol);
7087                             }
7088                         }
7089                     }
7090                 }
7091             }
7092         }
7093
7094       fn->gimple_df->ipa_pta = true;
7095     }
7096
7097   delete_points_to_sets ();
7098
7099   in_ipa_mode = 0;
7100
7101   return 0;
7102 }
7103
7104 struct simple_ipa_opt_pass pass_ipa_pta =
7105 {
7106  {
7107   SIMPLE_IPA_PASS,
7108   "pta",                                /* name */
7109   gate_ipa_pta,                 /* gate */
7110   ipa_pta_execute,                      /* execute */
7111   NULL,                                 /* sub */
7112   NULL,                                 /* next */
7113   0,                                    /* static_pass_number */
7114   TV_IPA_PTA,                   /* tv_id */
7115   0,                                    /* properties_required */
7116   0,                                    /* properties_provided */
7117   0,                                    /* properties_destroyed */
7118   0,                                    /* todo_flags_start */
7119   TODO_update_ssa                       /* todo_flags_finish */
7120  }
7121 };
7122
7123
7124 #include "gt-tree-ssa-structalias.h"