OSDN Git Service

Daily bump.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / alias.c
1 /* Alias analysis for GNU C
2    Copyright (C) 1997, 1998 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by John Carr (jfc@mit.edu).
4
5 This file is part of GNU CC.
6
7 GNU CC is free software; you can redistribute it and/or modify
8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
10 any later version.
11
12 GNU CC is distributed in the hope that it will be useful,
13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 GNU General Public License for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GNU CC; see the file COPYING.  If not, write to
19 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
20 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
21
22 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "rtl.h"
25 #include "expr.h"
26 #include "regs.h"
27 #include "hard-reg-set.h"
28 #include "flags.h"
29 #include "output.h"
30 #include "toplev.h"
31 #include "splay-tree.h"
32
33 /* The alias sets assigned to MEMs assist the back-end in determining
34    which MEMs can alias which other MEMs.  In general, two MEMs in
35    different alias sets to not alias each other.  There is one
36    exception, however.  Consider something like:
37
38      struct S {int i; double d; };
39
40    a store to an `S' can alias something of either type `int' or type
41    `double'.  (However, a store to an `int' cannot alias a `double'
42    and vice versa.)  We indicate this via a tree structure that looks
43    like:
44            struct S
45             /   \
46            /     \
47          |/_     _\|
48          int    double
49
50    (The arrows are directed and point downwards.)  If, when comparing
51    two alias sets, we can hold one set fixed, and trace the other set
52    downwards, and at some point find the first set, the two MEMs can
53    alias one another.  In this situation we say the alias set for
54    `struct S' is the `superset' and that those for `int' and `double'
55    are `subsets'.  
56
57    Alias set zero is implicitly a superset of all other alias sets.
58    However, this is no actual entry for alias set zero.  It is an
59    error to attempt to explicitly construct a subset of zero.  */
60
61 typedef struct alias_set_entry {
62   /* The alias set number, as stored in MEM_ALIAS_SET.  */
63   int alias_set;
64
65   /* The children of the alias set.  These are not just the immediate
66      children, but, in fact, all children.  So, if we have:
67
68        struct T { struct S s; float f; } 
69
70      continuing our example above, the children here will be all of
71      `int', `double', `float', and `struct S'.  */
72   splay_tree children;
73 }* alias_set_entry;
74
75 static rtx canon_rtx                    PROTO((rtx));
76 static int rtx_equal_for_memref_p       PROTO((rtx, rtx));
77 static rtx find_symbolic_term           PROTO((rtx));
78 static int memrefs_conflict_p           PROTO((int, rtx, int, rtx,
79                                                HOST_WIDE_INT));
80 static void record_set                  PROTO((rtx, rtx));
81 static rtx find_base_term               PROTO((rtx));
82 static int base_alias_check             PROTO((rtx, rtx, enum machine_mode,
83                                                enum machine_mode));
84 static rtx find_base_value              PROTO((rtx));
85 static int mems_in_disjoint_alias_sets_p PROTO((rtx, rtx));
86 static int alias_set_compare            PROTO((splay_tree_key, 
87                                                splay_tree_key));
88 static int insert_subset_children       PROTO((splay_tree_node,
89                                                void*));
90 static alias_set_entry get_alias_set_entry PROTO((int));
91
92 /* Set up all info needed to perform alias analysis on memory references.  */
93
94 #define SIZE_FOR_MODE(X) (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (X)))
95
96 /* Returns nonzero if MEM1 and MEM2 do not alias because they are in
97    different alias sets.  We ignore alias sets in functions making use
98    of variable arguments because the va_arg macros on some systems are
99    not legal ANSI C.  */
100 #define DIFFERENT_ALIAS_SETS_P(MEM1, MEM2)                      \
101   mems_in_disjoint_alias_sets_p (MEM1, MEM2)
102
103 /* Cap the number of passes we make over the insns propagating alias
104    information through set chains.
105
106    10 is a completely arbitrary choice.  */
107 #define MAX_ALIAS_LOOP_PASSES 10
108    
109 /* reg_base_value[N] gives an address to which register N is related.
110    If all sets after the first add or subtract to the current value
111    or otherwise modify it so it does not point to a different top level
112    object, reg_base_value[N] is equal to the address part of the source
113    of the first set.
114
115    A base address can be an ADDRESS, SYMBOL_REF, or LABEL_REF.  ADDRESS
116    expressions represent certain special values: function arguments and
117    the stack, frame, and argument pointers.  The contents of an address
118    expression are not used (but they are descriptive for debugging);
119    only the address and mode matter.  Pointer equality, not rtx_equal_p,
120    determines whether two ADDRESS expressions refer to the same base
121    address.  The mode determines whether it is a function argument or
122    other special value. */
123
124 rtx *reg_base_value;
125 rtx *new_reg_base_value;
126 unsigned int reg_base_value_size;       /* size of reg_base_value array */
127 #define REG_BASE_VALUE(X) \
128   ((unsigned) REGNO (X) < reg_base_value_size ? reg_base_value[REGNO (X)] : 0)
129
130 /* Vector of known invariant relationships between registers.  Set in
131    loop unrolling.  Indexed by register number, if nonzero the value
132    is an expression describing this register in terms of another.
133
134    The length of this array is REG_BASE_VALUE_SIZE.
135
136    Because this array contains only pseudo registers it has no effect
137    after reload.  */
138 static rtx *alias_invariant;
139
140 /* Vector indexed by N giving the initial (unchanging) value known
141    for pseudo-register N.  */
142 rtx *reg_known_value;
143
144 /* Indicates number of valid entries in reg_known_value.  */
145 static int reg_known_value_size;
146
147 /* Vector recording for each reg_known_value whether it is due to a
148    REG_EQUIV note.  Future passes (viz., reload) may replace the
149    pseudo with the equivalent expression and so we account for the
150    dependences that would be introduced if that happens. */
151 /* ??? This is a problem only on the Convex.  The REG_EQUIV notes created in
152    assign_parms mention the arg pointer, and there are explicit insns in the
153    RTL that modify the arg pointer.  Thus we must ensure that such insns don't
154    get scheduled across each other because that would invalidate the REG_EQUIV
155    notes.  One could argue that the REG_EQUIV notes are wrong, but solving
156    the problem in the scheduler will likely give better code, so we do it
157    here.  */
158 char *reg_known_equiv_p;
159
160 /* True when scanning insns from the start of the rtl to the
161    NOTE_INSN_FUNCTION_BEG note.  */
162
163 static int copying_arguments;
164
165 /* The splay-tree used to store the various alias set entries.  */
166
167 static splay_tree alias_sets;
168
169 /* Returns -1, 0, 1 according to whether SET1 is less than, equal to,
170    or greater than SET2.  */
171
172 static int
173 alias_set_compare (set1, set2)
174      splay_tree_key set1;
175      splay_tree_key set2;
176 {
177   int s1 = (int) set1;
178   int s2 = (int) set2;
179
180   if (s1 < s2)
181     return -1;
182   else if (s1 > s2)
183     return 1;
184   else 
185     return 0;
186 }
187
188 /* Returns a pointer to the alias set entry for ALIAS_SET, if there is
189    such an entry, or NULL otherwise.  */
190
191 static alias_set_entry
192 get_alias_set_entry (alias_set)
193      int alias_set;
194 {
195   splay_tree_node sn =  
196     splay_tree_lookup (alias_sets, (splay_tree_key) alias_set);
197
198   return sn ? ((alias_set_entry) sn->value) : ((alias_set_entry) 0);
199 }
200
201 /* Returns nonzero value if the alias sets for MEM1 and MEM2 are such
202    that the two MEMs cannot alias each other.  */
203
204 static int 
205 mems_in_disjoint_alias_sets_p (mem1, mem2)
206      rtx mem1;
207      rtx mem2;
208 {
209   alias_set_entry ase;
210
211 #ifdef ENABLE_CHECKING  
212 /* Perform a basic sanity check.  Namely, that there are no alias sets
213    if we're not using strict aliasing.  This helps to catch bugs
214    whereby someone uses PUT_CODE, but doesn't clear MEM_ALIAS_SET, or
215    where a MEM is allocated in some way other than by the use of
216    gen_rtx_MEM, and the MEM_ALIAS_SET is not cleared.  If we begin to
217    use alias sets to indicate that spilled registers cannot alias each
218    other, we might need to remove this check.  */
219   if (!flag_strict_aliasing && 
220       (MEM_ALIAS_SET (mem1) || MEM_ALIAS_SET (mem2)))
221     abort ();
222 #endif
223
224   /* The code used in varargs macros are often not conforming ANSI C,
225      which can trick the compiler into making incorrect aliasing
226      assumptions in these functions.  So, we don't use alias sets in
227      such a function.  FIXME: This should be moved into the front-end;
228      it is a language-dependent notion, and there's no reason not to
229      still use these checks to handle globals.  */
230   if (current_function_stdarg || current_function_varargs)
231     return 0;
232
233   if (!MEM_ALIAS_SET (mem1) || !MEM_ALIAS_SET (mem2))
234     /* We have no alias set information for one of the MEMs, so we
235        have to assume it can alias anything.  */
236     return 0;
237
238   if (MEM_ALIAS_SET (mem1) == MEM_ALIAS_SET (mem2))
239     /* The two alias sets are the same, so they may alias.  */
240     return 0;
241
242   /* Iterate through each of the children of the first alias set,
243      comparing it with the second alias set.  */
244   ase = get_alias_set_entry (MEM_ALIAS_SET (mem1));
245   if (ase && splay_tree_lookup (ase->children,
246                                 (splay_tree_key) MEM_ALIAS_SET (mem2)))
247     return  0;
248
249   /* Now do the same, but with the alias sets reversed.  */
250   ase = get_alias_set_entry (MEM_ALIAS_SET (mem2));
251   if (ase && splay_tree_lookup (ase->children,
252                                 (splay_tree_key) MEM_ALIAS_SET (mem1)))
253     return  0;
254
255   /* The two MEMs are in distinct alias sets, and neither one is the
256      child of the other.  Therefore, they cannot alias.  */
257   return 1;
258 }
259
260 /* Insert the NODE into the splay tree given by DATA.  Used by
261    record_alias_subset via splay_tree_foreach.  */
262
263 static int
264 insert_subset_children (node, data)
265      splay_tree_node node;
266      void *data;
267 {
268   splay_tree_insert ((splay_tree) data,
269                      node->key,
270                      node->value);
271
272   return 0;
273 }
274
275 /* Indicate that things in SUBSET can alias things in SUPERSET, but
276    not vice versa.  For example, in C, a store to an `int' can alias a
277    structure containing an `int', but not vice versa.  Here, the
278    structure would be the SUPERSET and `int' the SUBSET.  This
279    function should be called only once per SUPERSET/SUBSET pair.  At
280    present any given alias set may only be a subset of one superset.  
281
282    It is illegal for SUPERSET to be zero; everything is implicitly a
283    subset of alias set zero.  */
284
285 void
286 record_alias_subset (superset, subset)
287      int superset;
288      int subset;
289 {
290   alias_set_entry superset_entry;
291   alias_set_entry subset_entry;
292
293   if (superset == 0)
294     abort ();
295
296   superset_entry = get_alias_set_entry (superset);
297   if (!superset_entry) 
298     {
299       /* Create an entry for the SUPERSET, so that we have a place to
300          attach the SUBSET.  */
301       superset_entry = 
302         (alias_set_entry) xmalloc (sizeof (struct alias_set_entry));
303       superset_entry->alias_set = superset;
304       superset_entry->children 
305         = splay_tree_new (&alias_set_compare, 0, 0);
306       splay_tree_insert (alias_sets, 
307                          (splay_tree_key) superset,
308                          (splay_tree_value) superset_entry);
309
310     }
311
312   subset_entry = get_alias_set_entry (subset);
313   if (subset_entry) 
314     /* There is an entry for the subset.  Enter all of its children
315        (if they are not already present) as children of the SUPERSET.  */
316     splay_tree_foreach (subset_entry->children,
317                         &insert_subset_children,
318                         superset_entry->children);
319
320   /* Enter the SUBSET itself as a child of the SUPERSET.  */
321   splay_tree_insert (superset_entry->children, 
322                      (splay_tree_key) subset,
323                      /*value=*/0);
324 }
325
326 /* Inside SRC, the source of a SET, find a base address.  */
327
328 static rtx
329 find_base_value (src)
330      register rtx src;
331 {
332   switch (GET_CODE (src))
333     {
334     case SYMBOL_REF:
335     case LABEL_REF:
336       return src;
337
338     case REG:
339       /* At the start of a function argument registers have known base
340          values which may be lost later.  Returning an ADDRESS
341          expression here allows optimization based on argument values
342          even when the argument registers are used for other purposes.  */
343       if (REGNO (src) < FIRST_PSEUDO_REGISTER && copying_arguments)
344         return new_reg_base_value[REGNO (src)];
345
346       /* If a pseudo has a known base value, return it.  Do not do this
347          for hard regs since it can result in a circular dependency
348          chain for registers which have values at function entry.
349
350          The test above is not sufficient because the scheduler may move
351          a copy out of an arg reg past the NOTE_INSN_FUNCTION_BEGIN.  */
352       if (REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
353           && (unsigned) REGNO (src) < reg_base_value_size
354           && reg_base_value[REGNO (src)])
355         return reg_base_value[REGNO (src)];
356
357       return src;
358
359     case MEM:
360       /* Check for an argument passed in memory.  Only record in the
361          copying-arguments block; it is too hard to track changes
362          otherwise.  */
363       if (copying_arguments
364           && (XEXP (src, 0) == arg_pointer_rtx
365               || (GET_CODE (XEXP (src, 0)) == PLUS
366                   && XEXP (XEXP (src, 0), 0) == arg_pointer_rtx)))
367         return gen_rtx_ADDRESS (VOIDmode, src);
368       return 0;
369
370     case CONST:
371       src = XEXP (src, 0);
372       if (GET_CODE (src) != PLUS && GET_CODE (src) != MINUS)
373         break;
374       /* fall through */
375
376     case PLUS:
377     case MINUS:
378       {
379         rtx temp, src_0 = XEXP (src, 0), src_1 = XEXP (src, 1);
380
381         /* If either operand is a REG, then see if we already have
382            a known value for it.  */
383         if (GET_CODE (src_0) == REG)
384           {
385             temp = find_base_value (src_0);
386             if (temp)
387               src_0 = temp;
388           }
389
390         if (GET_CODE (src_1) == REG)
391           {
392             temp = find_base_value (src_1);
393             if (temp)
394               src_1 = temp;
395           }
396
397         /* Guess which operand is the base address.
398
399            If either operand is a symbol, then it is the base.  If
400            either operand is a CONST_INT, then the other is the base.  */
401
402         if (GET_CODE (src_1) == CONST_INT
403             || GET_CODE (src_0) == SYMBOL_REF
404             || GET_CODE (src_0) == LABEL_REF
405             || GET_CODE (src_0) == CONST)
406           return find_base_value (src_0);
407
408         if (GET_CODE (src_0) == CONST_INT
409             || GET_CODE (src_1) == SYMBOL_REF
410             || GET_CODE (src_1) == LABEL_REF
411             || GET_CODE (src_1) == CONST)
412           return find_base_value (src_1);
413
414         /* This might not be necessary anymore. 
415
416            If either operand is a REG that is a known pointer, then it
417            is the base.  */
418         if (GET_CODE (src_0) == REG && REGNO_POINTER_FLAG (REGNO (src_0)))
419           return find_base_value (src_0);
420
421         if (GET_CODE (src_1) == REG && REGNO_POINTER_FLAG (REGNO (src_1)))
422           return find_base_value (src_1);
423
424         return 0;
425       }
426
427     case LO_SUM:
428       /* The standard form is (lo_sum reg sym) so look only at the
429          second operand.  */
430       return find_base_value (XEXP (src, 1));
431
432     case AND:
433       /* If the second operand is constant set the base
434          address to the first operand. */
435       if (GET_CODE (XEXP (src, 1)) == CONST_INT && INTVAL (XEXP (src, 1)) != 0)
436         return find_base_value (XEXP (src, 0));
437       return 0;
438
439     case ZERO_EXTEND:
440     case SIGN_EXTEND:   /* used for NT/Alpha pointers */
441     case HIGH:
442       return find_base_value (XEXP (src, 0));
443
444     default:
445       break;
446     }
447
448   return 0;
449 }
450
451 /* Called from init_alias_analysis indirectly through note_stores.  */
452
453 /* while scanning insns to find base values, reg_seen[N] is nonzero if
454    register N has been set in this function.  */
455 static char *reg_seen;
456
457 /* Addresses which are known not to alias anything else are identified
458    by a unique integer.  */
459 static int unique_id;
460
461 static void
462 record_set (dest, set)
463      rtx dest, set;
464 {
465   register int regno;
466   rtx src;
467
468   if (GET_CODE (dest) != REG)
469     return;
470
471   regno = REGNO (dest);
472
473   if (set)
474     {
475       /* A CLOBBER wipes out any old value but does not prevent a previously
476          unset register from acquiring a base address (i.e. reg_seen is not
477          set).  */
478       if (GET_CODE (set) == CLOBBER)
479         {
480           new_reg_base_value[regno] = 0;
481           return;
482         }
483       src = SET_SRC (set);
484     }
485   else
486     {
487       if (reg_seen[regno])
488         {
489           new_reg_base_value[regno] = 0;
490           return;
491         }
492       reg_seen[regno] = 1;
493       new_reg_base_value[regno] = gen_rtx_ADDRESS (Pmode,
494                                                    GEN_INT (unique_id++));
495       return;
496     }
497
498   /* This is not the first set.  If the new value is not related to the
499      old value, forget the base value. Note that the following code is
500      not detected:
501      extern int x, y;  int *p = &x; p += (&y-&x);
502      ANSI C does not allow computing the difference of addresses
503      of distinct top level objects.  */
504   if (new_reg_base_value[regno])
505     switch (GET_CODE (src))
506       {
507       case LO_SUM:
508       case PLUS:
509       case MINUS:
510         if (XEXP (src, 0) != dest && XEXP (src, 1) != dest)
511           new_reg_base_value[regno] = 0;
512         break;
513       case AND:
514         if (XEXP (src, 0) != dest || GET_CODE (XEXP (src, 1)) != CONST_INT)
515           new_reg_base_value[regno] = 0;
516         break;
517       default:
518         new_reg_base_value[regno] = 0;
519         break;
520       }
521   /* If this is the first set of a register, record the value.  */
522   else if ((regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER || ! fixed_regs[regno])
523            && ! reg_seen[regno] && new_reg_base_value[regno] == 0)
524     new_reg_base_value[regno] = find_base_value (src);
525
526   reg_seen[regno] = 1;
527 }
528
529 /* Called from loop optimization when a new pseudo-register is created.  */
530 void
531 record_base_value (regno, val, invariant)
532      int regno;
533      rtx val;
534      int invariant;
535 {
536   if ((unsigned) regno >= reg_base_value_size)
537     return;
538
539   /* If INVARIANT is true then this value also describes an invariant
540      relationship which can be used to deduce that two registers with
541      unknown values are different.  */
542   if (invariant && alias_invariant)
543     alias_invariant[regno] = val;
544
545   if (GET_CODE (val) == REG)
546     {
547       if ((unsigned) REGNO (val) < reg_base_value_size)
548         {
549           reg_base_value[regno] = reg_base_value[REGNO (val)];
550         }
551       return;
552     }
553   reg_base_value[regno] = find_base_value (val);
554 }
555
556 static rtx
557 canon_rtx (x)
558      rtx x;
559 {
560   /* Recursively look for equivalences.  */
561   if (GET_CODE (x) == REG && REGNO (x) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
562       && REGNO (x) < reg_known_value_size)
563     return reg_known_value[REGNO (x)] == x
564       ? x : canon_rtx (reg_known_value[REGNO (x)]);
565   else if (GET_CODE (x) == PLUS)
566     {
567       rtx x0 = canon_rtx (XEXP (x, 0));
568       rtx x1 = canon_rtx (XEXP (x, 1));
569
570       if (x0 != XEXP (x, 0) || x1 != XEXP (x, 1))
571         {
572           /* We can tolerate LO_SUMs being offset here; these
573              rtl are used for nothing other than comparisons.  */
574           if (GET_CODE (x0) == CONST_INT)
575             return plus_constant_for_output (x1, INTVAL (x0));
576           else if (GET_CODE (x1) == CONST_INT)
577             return plus_constant_for_output (x0, INTVAL (x1));
578           return gen_rtx_PLUS (GET_MODE (x), x0, x1);
579         }
580     }
581   /* This gives us much better alias analysis when called from
582      the loop optimizer.   Note we want to leave the original
583      MEM alone, but need to return the canonicalized MEM with
584      all the flags with their original values.  */
585   else if (GET_CODE (x) == MEM)
586     {
587       rtx addr = canon_rtx (XEXP (x, 0));
588       if (addr != XEXP (x, 0))
589         {
590           rtx new = gen_rtx_MEM (GET_MODE (x), addr);
591           MEM_VOLATILE_P (new) = MEM_VOLATILE_P (x);
592           RTX_UNCHANGING_P (new) = RTX_UNCHANGING_P (x);
593           MEM_IN_STRUCT_P (new) = MEM_IN_STRUCT_P (x);
594           MEM_ALIAS_SET (new) = MEM_ALIAS_SET (x);
595           x = new;
596         }
597     }
598   return x;
599 }
600
601 /* Return 1 if X and Y are identical-looking rtx's.
602
603    We use the data in reg_known_value above to see if two registers with
604    different numbers are, in fact, equivalent.  */
605
606 static int
607 rtx_equal_for_memref_p (x, y)
608      rtx x, y;
609 {
610   register int i;
611   register int j;
612   register enum rtx_code code;
613   register char *fmt;
614
615   if (x == 0 && y == 0)
616     return 1;
617   if (x == 0 || y == 0)
618     return 0;
619   x = canon_rtx (x);
620   y = canon_rtx (y);
621
622   if (x == y)
623     return 1;
624
625   code = GET_CODE (x);
626   /* Rtx's of different codes cannot be equal.  */
627   if (code != GET_CODE (y))
628     return 0;
629
630   /* (MULT:SI x y) and (MULT:HI x y) are NOT equivalent.
631      (REG:SI x) and (REG:HI x) are NOT equivalent.  */
632
633   if (GET_MODE (x) != GET_MODE (y))
634     return 0;
635
636   /* REG, LABEL_REF, and SYMBOL_REF can be compared nonrecursively.  */
637
638   if (code == REG)
639     return REGNO (x) == REGNO (y);
640   if (code == LABEL_REF)
641     return XEXP (x, 0) == XEXP (y, 0);
642   if (code == SYMBOL_REF)
643     return XSTR (x, 0) == XSTR (y, 0);
644   if (code == CONST_INT)
645     return INTVAL (x) == INTVAL (y);
646   if (code == ADDRESSOF)
647     return REGNO (XEXP (x, 0)) == REGNO (XEXP (y, 0)) && XINT (x, 1) == XINT (y, 1);
648
649   /* For commutative operations, the RTX match if the operand match in any
650      order.  Also handle the simple binary and unary cases without a loop.  */
651   if (code == EQ || code == NE || GET_RTX_CLASS (code) == 'c')
652     return ((rtx_equal_for_memref_p (XEXP (x, 0), XEXP (y, 0))
653              && rtx_equal_for_memref_p (XEXP (x, 1), XEXP (y, 1)))
654             || (rtx_equal_for_memref_p (XEXP (x, 0), XEXP (y, 1))
655                 && rtx_equal_for_memref_p (XEXP (x, 1), XEXP (y, 0))));
656   else if (GET_RTX_CLASS (code) == '<' || GET_RTX_CLASS (code) == '2')
657     return (rtx_equal_for_memref_p (XEXP (x, 0), XEXP (y, 0))
658             && rtx_equal_for_memref_p (XEXP (x, 1), XEXP (y, 1)));
659   else if (GET_RTX_CLASS (code) == '1')
660     return rtx_equal_for_memref_p (XEXP (x, 0), XEXP (y, 0));
661
662   /* Compare the elements.  If any pair of corresponding elements
663      fail to match, return 0 for the whole things.
664
665      Limit cases to types which actually appear in addresses.  */
666
667   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
668   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
669     {
670       switch (fmt[i])
671         {
672         case 'i':
673           if (XINT (x, i) != XINT (y, i))
674             return 0;
675           break;
676
677         case 'E':
678           /* Two vectors must have the same length.  */
679           if (XVECLEN (x, i) != XVECLEN (y, i))
680             return 0;
681
682           /* And the corresponding elements must match.  */
683           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
684             if (rtx_equal_for_memref_p (XVECEXP (x, i, j), XVECEXP (y, i, j)) == 0)
685               return 0;
686           break;
687
688         case 'e':
689           if (rtx_equal_for_memref_p (XEXP (x, i), XEXP (y, i)) == 0)
690             return 0;
691           break;
692
693         /* This can happen for an asm which clobbers memory.  */
694         case '0':
695           break;
696
697           /* It is believed that rtx's at this level will never
698              contain anything but integers and other rtx's,
699              except for within LABEL_REFs and SYMBOL_REFs.  */
700         default:
701           abort ();
702         }
703     }
704   return 1;
705 }
706
707 /* Given an rtx X, find a SYMBOL_REF or LABEL_REF within
708    X and return it, or return 0 if none found.  */
709
710 static rtx
711 find_symbolic_term (x)
712      rtx x;
713 {
714   register int i;
715   register enum rtx_code code;
716   register char *fmt;
717
718   code = GET_CODE (x);
719   if (code == SYMBOL_REF || code == LABEL_REF)
720     return x;
721   if (GET_RTX_CLASS (code) == 'o')
722     return 0;
723
724   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
725   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
726     {
727       rtx t;
728
729       if (fmt[i] == 'e')
730         {
731           t = find_symbolic_term (XEXP (x, i));
732           if (t != 0)
733             return t;
734         }
735       else if (fmt[i] == 'E')
736         break;
737     }
738   return 0;
739 }
740
741 static rtx
742 find_base_term (x)
743      register rtx x;
744 {
745   switch (GET_CODE (x))
746     {
747     case REG:
748       return REG_BASE_VALUE (x);
749
750     case ZERO_EXTEND:
751     case SIGN_EXTEND:   /* Used for Alpha/NT pointers */
752     case HIGH:
753     case PRE_INC:
754     case PRE_DEC:
755     case POST_INC:
756     case POST_DEC:
757       return find_base_term (XEXP (x, 0));
758
759     case CONST:
760       x = XEXP (x, 0);
761       if (GET_CODE (x) != PLUS && GET_CODE (x) != MINUS)
762         return 0;
763       /* fall through */
764     case LO_SUM:
765     case PLUS:
766     case MINUS:
767       {
768         rtx tmp = find_base_term (XEXP (x, 0));
769         if (tmp)
770           return tmp;
771         return find_base_term (XEXP (x, 1));
772       }
773
774     case AND:
775       if (GET_CODE (XEXP (x, 0)) == REG && GET_CODE (XEXP (x, 1)) == CONST_INT)
776         return REG_BASE_VALUE (XEXP (x, 0));
777       return 0;
778
779     case SYMBOL_REF:
780     case LABEL_REF:
781       return x;
782
783     default:
784       return 0;
785     }
786 }
787
788 /* Return 0 if the addresses X and Y are known to point to different
789    objects, 1 if they might be pointers to the same object.  */
790
791 static int
792 base_alias_check (x, y, x_mode, y_mode)
793      rtx x, y;
794      enum machine_mode x_mode, y_mode;
795 {
796   rtx x_base = find_base_term (x);
797   rtx y_base = find_base_term (y);
798
799   /* If the address itself has no known base see if a known equivalent
800      value has one.  If either address still has no known base, nothing
801      is known about aliasing.  */
802   if (x_base == 0)
803     {
804       rtx x_c;
805       if (! flag_expensive_optimizations || (x_c = canon_rtx (x)) == x)
806         return 1;
807       x_base = find_base_term (x_c);
808       if (x_base == 0)
809         return 1;
810     }
811
812   if (y_base == 0)
813     {
814       rtx y_c;
815       if (! flag_expensive_optimizations || (y_c = canon_rtx (y)) == y)
816         return 1;
817       y_base = find_base_term (y_c);
818       if (y_base == 0)
819         return 1;
820     }
821
822   /* If the base addresses are equal nothing is known about aliasing.  */
823   if (rtx_equal_p (x_base, y_base))
824     return 1;
825
826   /* The base addresses of the read and write are different expressions. 
827      If they are both symbols and they are not accessed via AND, there is
828      no conflict.  We can bring knowledge of object alignment into play
829      here.  For example, on alpha, "char a, b;" can alias one another,
830      though "char a; long b;" cannot.  */
831   if (GET_CODE (x_base) != ADDRESS && GET_CODE (y_base) != ADDRESS)
832     {
833       if (GET_CODE (x) == AND && GET_CODE (y) == AND)
834         return 1;
835       if (GET_CODE (x) == AND
836           && (GET_CODE (XEXP (x, 1)) != CONST_INT
837               || GET_MODE_UNIT_SIZE (y_mode) < -INTVAL (XEXP (x, 1))))
838         return 1;
839       if (GET_CODE (y) == AND
840           && (GET_CODE (XEXP (y, 1)) != CONST_INT
841               || GET_MODE_UNIT_SIZE (x_mode) < -INTVAL (XEXP (y, 1))))
842         return 1;
843     }
844
845   /* If one address is a stack reference there can be no alias:
846      stack references using different base registers do not alias,
847      a stack reference can not alias a parameter, and a stack reference
848      can not alias a global.  */
849   if ((GET_CODE (x_base) == ADDRESS && GET_MODE (x_base) == Pmode)
850       || (GET_CODE (y_base) == ADDRESS && GET_MODE (y_base) == Pmode))
851     return 0;
852
853   if (! flag_argument_noalias)
854     return 1;
855
856   if (flag_argument_noalias > 1)
857     return 0;
858
859   /* Weak noalias assertion (arguments are distinct, but may match globals). */
860   return ! (GET_MODE (x_base) == VOIDmode && GET_MODE (y_base) == VOIDmode);
861 }
862
863 /* Return nonzero if X and Y (memory addresses) could reference the
864    same location in memory.  C is an offset accumulator.  When
865    C is nonzero, we are testing aliases between X and Y + C.
866    XSIZE is the size in bytes of the X reference,
867    similarly YSIZE is the size in bytes for Y.
868
869    If XSIZE or YSIZE is zero, we do not know the amount of memory being
870    referenced (the reference was BLKmode), so make the most pessimistic
871    assumptions.
872
873    If XSIZE or YSIZE is negative, we may access memory outside the object
874    being referenced as a side effect.  This can happen when using AND to
875    align memory references, as is done on the Alpha.
876
877    Nice to notice that varying addresses cannot conflict with fp if no
878    local variables had their addresses taken, but that's too hard now.  */
879
880
881 static int
882 memrefs_conflict_p (xsize, x, ysize, y, c)
883      register rtx x, y;
884      int xsize, ysize;
885      HOST_WIDE_INT c;
886 {
887   if (GET_CODE (x) == HIGH)
888     x = XEXP (x, 0);
889   else if (GET_CODE (x) == LO_SUM)
890     x = XEXP (x, 1);
891   else
892     x = canon_rtx (x);
893   if (GET_CODE (y) == HIGH)
894     y = XEXP (y, 0);
895   else if (GET_CODE (y) == LO_SUM)
896     y = XEXP (y, 1);
897   else
898     y = canon_rtx (y);
899
900   if (rtx_equal_for_memref_p (x, y))
901     {
902       if (xsize <= 0 || ysize <= 0)
903         return 1;
904       if (c >= 0 && xsize > c)
905         return 1;
906       if (c < 0 && ysize+c > 0)
907         return 1;
908       return 0;
909     }
910
911   /* This code used to check for conflicts involving stack references and
912      globals but the base address alias code now handles these cases.  */
913
914   if (GET_CODE (x) == PLUS)
915     {
916       /* The fact that X is canonicalized means that this
917          PLUS rtx is canonicalized.  */
918       rtx x0 = XEXP (x, 0);
919       rtx x1 = XEXP (x, 1);
920
921       if (GET_CODE (y) == PLUS)
922         {
923           /* The fact that Y is canonicalized means that this
924              PLUS rtx is canonicalized.  */
925           rtx y0 = XEXP (y, 0);
926           rtx y1 = XEXP (y, 1);
927
928           if (rtx_equal_for_memref_p (x1, y1))
929             return memrefs_conflict_p (xsize, x0, ysize, y0, c);
930           if (rtx_equal_for_memref_p (x0, y0))
931             return memrefs_conflict_p (xsize, x1, ysize, y1, c);
932           if (GET_CODE (x1) == CONST_INT)
933             {
934               if (GET_CODE (y1) == CONST_INT)
935                 return memrefs_conflict_p (xsize, x0, ysize, y0,
936                                            c - INTVAL (x1) + INTVAL (y1));
937               else
938                 return memrefs_conflict_p (xsize, x0, ysize, y,
939                                            c - INTVAL (x1));
940             }
941           else if (GET_CODE (y1) == CONST_INT)
942             return memrefs_conflict_p (xsize, x, ysize, y0, c + INTVAL (y1));
943
944           return 1;
945         }
946       else if (GET_CODE (x1) == CONST_INT)
947         return memrefs_conflict_p (xsize, x0, ysize, y, c - INTVAL (x1));
948     }
949   else if (GET_CODE (y) == PLUS)
950     {
951       /* The fact that Y is canonicalized means that this
952          PLUS rtx is canonicalized.  */
953       rtx y0 = XEXP (y, 0);
954       rtx y1 = XEXP (y, 1);
955
956       if (GET_CODE (y1) == CONST_INT)
957         return memrefs_conflict_p (xsize, x, ysize, y0, c + INTVAL (y1));
958       else
959         return 1;
960     }
961
962   if (GET_CODE (x) == GET_CODE (y))
963     switch (GET_CODE (x))
964       {
965       case MULT:
966         {
967           /* Handle cases where we expect the second operands to be the
968              same, and check only whether the first operand would conflict
969              or not.  */
970           rtx x0, y0;
971           rtx x1 = canon_rtx (XEXP (x, 1));
972           rtx y1 = canon_rtx (XEXP (y, 1));
973           if (! rtx_equal_for_memref_p (x1, y1))
974             return 1;
975           x0 = canon_rtx (XEXP (x, 0));
976           y0 = canon_rtx (XEXP (y, 0));
977           if (rtx_equal_for_memref_p (x0, y0))
978             return (xsize == 0 || ysize == 0
979                     || (c >= 0 && xsize > c) || (c < 0 && ysize+c > 0));
980
981           /* Can't properly adjust our sizes.  */
982           if (GET_CODE (x1) != CONST_INT)
983             return 1;
984           xsize /= INTVAL (x1);
985           ysize /= INTVAL (x1);
986           c /= INTVAL (x1);
987           return memrefs_conflict_p (xsize, x0, ysize, y0, c);
988         }
989
990       case REG:
991         /* Are these registers known not to be equal?  */
992         if (alias_invariant)
993           {
994             unsigned int r_x = REGNO (x), r_y = REGNO (y);
995             rtx i_x, i_y;       /* invariant relationships of X and Y */
996
997             i_x = r_x >= reg_base_value_size ? 0 : alias_invariant[r_x];
998             i_y = r_y >= reg_base_value_size ? 0 : alias_invariant[r_y];
999
1000             if (i_x == 0 && i_y == 0)
1001               break;
1002
1003             if (! memrefs_conflict_p (xsize, i_x ? i_x : x,
1004                                       ysize, i_y ? i_y : y, c))
1005               return 0;
1006           }
1007         break;
1008
1009       default:
1010         break;
1011       }
1012
1013   /* Treat an access through an AND (e.g. a subword access on an Alpha)
1014      as an access with indeterminate size.  Assume that references 
1015      besides AND are aligned, so if the size of the other reference is
1016      at least as large as the alignment, assume no other overlap.  */
1017   if (GET_CODE (x) == AND && GET_CODE (XEXP (x, 1)) == CONST_INT)
1018     {
1019       if (ysize < -INTVAL (XEXP (x, 1)))
1020         xsize = -1;
1021       return memrefs_conflict_p (xsize, XEXP (x, 0), ysize, y, c);
1022     }
1023   if (GET_CODE (y) == AND && GET_CODE (XEXP (y, 1)) == CONST_INT)
1024     {
1025       /* ??? If we are indexing far enough into the array/structure, we
1026          may yet be able to determine that we can not overlap.  But we 
1027          also need to that we are far enough from the end not to overlap
1028          a following reference, so we do nothing with that for now.  */
1029       if (xsize < -INTVAL (XEXP (y, 1)))
1030         ysize = -1;
1031       return memrefs_conflict_p (xsize, x, ysize, XEXP (y, 0), c);
1032     }
1033
1034   if (CONSTANT_P (x))
1035     {
1036       if (GET_CODE (x) == CONST_INT && GET_CODE (y) == CONST_INT)
1037         {
1038           c += (INTVAL (y) - INTVAL (x));
1039           return (xsize <= 0 || ysize <= 0
1040                   || (c >= 0 && xsize > c) || (c < 0 && ysize+c > 0));
1041         }
1042
1043       if (GET_CODE (x) == CONST)
1044         {
1045           if (GET_CODE (y) == CONST)
1046             return memrefs_conflict_p (xsize, canon_rtx (XEXP (x, 0)),
1047                                        ysize, canon_rtx (XEXP (y, 0)), c);
1048           else
1049             return memrefs_conflict_p (xsize, canon_rtx (XEXP (x, 0)),
1050                                        ysize, y, c);
1051         }
1052       if (GET_CODE (y) == CONST)
1053         return memrefs_conflict_p (xsize, x, ysize,
1054                                    canon_rtx (XEXP (y, 0)), c);
1055
1056       if (CONSTANT_P (y))
1057         return (xsize < 0 || ysize < 0
1058                 || (rtx_equal_for_memref_p (x, y)
1059                     && (xsize == 0 || ysize == 0
1060                         || (c >= 0 && xsize > c) || (c < 0 && ysize+c > 0))));
1061
1062       return 1;
1063     }
1064   return 1;
1065 }
1066
1067 /* Functions to compute memory dependencies.
1068
1069    Since we process the insns in execution order, we can build tables
1070    to keep track of what registers are fixed (and not aliased), what registers
1071    are varying in known ways, and what registers are varying in unknown
1072    ways.
1073
1074    If both memory references are volatile, then there must always be a
1075    dependence between the two references, since their order can not be
1076    changed.  A volatile and non-volatile reference can be interchanged
1077    though. 
1078
1079    A MEM_IN_STRUCT reference at a non-QImode non-AND varying address can never
1080    conflict with a non-MEM_IN_STRUCT reference at a fixed address.   We must
1081    allow QImode aliasing because the ANSI C standard allows character
1082    pointers to alias anything.  We are assuming that characters are
1083    always QImode here.  We also must allow AND addresses, because they may
1084    generate accesses outside the object being referenced.  This is used to
1085    generate aligned addresses from unaligned addresses, for instance, the
1086    alpha storeqi_unaligned pattern.  */
1087
1088 /* Read dependence: X is read after read in MEM takes place.  There can
1089    only be a dependence here if both reads are volatile.  */
1090
1091 int
1092 read_dependence (mem, x)
1093      rtx mem;
1094      rtx x;
1095 {
1096   return MEM_VOLATILE_P (x) && MEM_VOLATILE_P (mem);
1097 }
1098
1099 /* True dependence: X is read after store in MEM takes place.  */
1100
1101 int
1102 true_dependence (mem, mem_mode, x, varies)
1103      rtx mem;
1104      enum machine_mode mem_mode;
1105      rtx x;
1106      int (*varies) PROTO((rtx));
1107 {
1108   register rtx x_addr, mem_addr;
1109
1110   if (MEM_VOLATILE_P (x) && MEM_VOLATILE_P (mem))
1111     return 1;
1112
1113   if (DIFFERENT_ALIAS_SETS_P (x, mem))
1114     return 0;
1115
1116   /* If X is an unchanging read, then it can't possibly conflict with any
1117      non-unchanging store.  It may conflict with an unchanging write though,
1118      because there may be a single store to this address to initialize it.
1119      Just fall through to the code below to resolve the case where we have
1120      both an unchanging read and an unchanging write.  This won't handle all
1121      cases optimally, but the possible performance loss should be
1122      negligible.  */
1123   if (RTX_UNCHANGING_P (x) && ! RTX_UNCHANGING_P (mem))
1124     return 0;
1125
1126   if (mem_mode == VOIDmode)
1127     mem_mode = GET_MODE (mem);
1128
1129   if (! base_alias_check (XEXP (x, 0), XEXP (mem, 0), GET_MODE (x), mem_mode))
1130     return 0;
1131
1132   x_addr = canon_rtx (XEXP (x, 0));
1133   mem_addr = canon_rtx (XEXP (mem, 0));
1134
1135   if (! memrefs_conflict_p (GET_MODE_SIZE (mem_mode), mem_addr,
1136                             SIZE_FOR_MODE (x), x_addr, 0))
1137     return 0;
1138
1139   /* If both references are struct references, or both are not, nothing
1140      is known about aliasing.
1141
1142      If either reference is QImode or BLKmode, ANSI C permits aliasing.
1143
1144      If both addresses are constant, or both are not, nothing is known
1145      about aliasing.  */
1146   if (MEM_IN_STRUCT_P (x) == MEM_IN_STRUCT_P (mem)
1147       || mem_mode == QImode || mem_mode == BLKmode
1148       || GET_MODE (x) == QImode || GET_MODE (x) == BLKmode
1149       || GET_CODE (x_addr) == AND || GET_CODE (mem_addr) == AND
1150       || varies (x_addr) == varies (mem_addr))
1151     return 1;
1152
1153   /* One memory reference is to a constant address, one is not.
1154      One is to a structure, the other is not.
1155
1156      If either memory reference is a variable structure the other is a
1157      fixed scalar and there is no aliasing.  */
1158   if ((MEM_IN_STRUCT_P (mem) && varies (mem_addr))
1159       || (MEM_IN_STRUCT_P (x) && varies (x_addr)))
1160     return 0;
1161
1162   return 1;
1163 }
1164
1165 /* Anti dependence: X is written after read in MEM takes place.  */
1166
1167 int
1168 anti_dependence (mem, x)
1169      rtx mem;
1170      rtx x;
1171 {
1172   rtx x_addr, mem_addr;
1173
1174   if (MEM_VOLATILE_P (x) && MEM_VOLATILE_P (mem))
1175     return 1;
1176
1177   /* If MEM is an unchanging read, then it can't possibly conflict with
1178      the store to X, because there is at most one store to MEM, and it must
1179      have occurred somewhere before MEM.  */
1180   if (RTX_UNCHANGING_P (mem))
1181     return 0;
1182
1183   if (! base_alias_check (XEXP (x, 0), XEXP (mem, 0), GET_MODE (x),
1184                           GET_MODE (mem)))
1185     return 0;
1186
1187   x = canon_rtx (x);
1188   mem = canon_rtx (mem);
1189
1190   if (DIFFERENT_ALIAS_SETS_P (x, mem))
1191     return 0;
1192
1193   x_addr = XEXP (x, 0);
1194   mem_addr = XEXP (mem, 0);
1195
1196   return (memrefs_conflict_p (SIZE_FOR_MODE (mem), mem_addr,
1197                               SIZE_FOR_MODE (x), x_addr, 0)
1198           && ! (MEM_IN_STRUCT_P (mem) && rtx_addr_varies_p (mem)
1199                 && GET_MODE (mem) != QImode
1200                 && GET_CODE (mem_addr) != AND
1201                 && ! MEM_IN_STRUCT_P (x) && ! rtx_addr_varies_p (x))
1202           && ! (MEM_IN_STRUCT_P (x) && rtx_addr_varies_p (x)
1203                 && GET_MODE (x) != QImode
1204                 && GET_CODE (x_addr) != AND
1205                 && ! MEM_IN_STRUCT_P (mem) && ! rtx_addr_varies_p (mem)));
1206 }
1207
1208 /* Output dependence: X is written after store in MEM takes place.  */
1209
1210 int
1211 output_dependence (mem, x)
1212      register rtx mem;
1213      register rtx x;
1214 {
1215   if (MEM_VOLATILE_P (x) && MEM_VOLATILE_P (mem))
1216     return 1;
1217
1218   if (! base_alias_check (XEXP (x, 0), XEXP (mem, 0), GET_MODE (x),
1219                           GET_MODE (mem)))
1220     return 0;
1221
1222   x = canon_rtx (x);
1223   mem = canon_rtx (mem);
1224
1225   if (DIFFERENT_ALIAS_SETS_P (x, mem))
1226     return 0;
1227
1228   return (memrefs_conflict_p (SIZE_FOR_MODE (mem), XEXP (mem, 0),
1229                               SIZE_FOR_MODE (x), XEXP (x, 0), 0)
1230           && ! (MEM_IN_STRUCT_P (mem) && rtx_addr_varies_p (mem)
1231                 && GET_MODE (mem) != QImode
1232                 && GET_CODE (XEXP (mem, 0)) != AND
1233                 && ! MEM_IN_STRUCT_P (x) && ! rtx_addr_varies_p (x))
1234           && ! (MEM_IN_STRUCT_P (x) && rtx_addr_varies_p (x)
1235                 && GET_MODE (x) != QImode
1236                 && GET_CODE (XEXP (x, 0)) != AND
1237                 && ! MEM_IN_STRUCT_P (mem) && ! rtx_addr_varies_p (mem)));
1238 }
1239
1240
1241 static HARD_REG_SET argument_registers;
1242
1243 void
1244 init_alias_once ()
1245 {
1246   register int i;
1247
1248 #ifndef OUTGOING_REGNO
1249 #define OUTGOING_REGNO(N) N
1250 #endif
1251   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1252     /* Check whether this register can hold an incoming pointer
1253        argument.  FUNCTION_ARG_REGNO_P tests outgoing register
1254        numbers, so translate if necessary due to register windows. */
1255     if (FUNCTION_ARG_REGNO_P (OUTGOING_REGNO (i))
1256         && HARD_REGNO_MODE_OK (i, Pmode))
1257       SET_HARD_REG_BIT (argument_registers, i);
1258
1259   alias_sets = splay_tree_new (&alias_set_compare, 0, 0);
1260 }
1261
1262 void
1263 init_alias_analysis ()
1264 {
1265   int maxreg = max_reg_num ();
1266   int changed, pass;
1267   register int i;
1268   register unsigned int ui;
1269   register rtx insn;
1270
1271   reg_known_value_size = maxreg;
1272
1273   reg_known_value
1274     = (rtx *) oballoc ((maxreg - FIRST_PSEUDO_REGISTER) * sizeof (rtx))
1275     - FIRST_PSEUDO_REGISTER;
1276   reg_known_equiv_p =
1277     oballoc (maxreg - FIRST_PSEUDO_REGISTER) - FIRST_PSEUDO_REGISTER;
1278   bzero ((char *) (reg_known_value + FIRST_PSEUDO_REGISTER),
1279          (maxreg-FIRST_PSEUDO_REGISTER) * sizeof (rtx));
1280   bzero (reg_known_equiv_p + FIRST_PSEUDO_REGISTER,
1281          (maxreg - FIRST_PSEUDO_REGISTER) * sizeof (char));
1282
1283   /* Overallocate reg_base_value to allow some growth during loop
1284      optimization.  Loop unrolling can create a large number of
1285      registers.  */
1286   reg_base_value_size = maxreg * 2;
1287   reg_base_value = (rtx *)oballoc (reg_base_value_size * sizeof (rtx));
1288   new_reg_base_value = (rtx *)alloca (reg_base_value_size * sizeof (rtx));
1289   reg_seen = (char *)alloca (reg_base_value_size);
1290   bzero ((char *) reg_base_value, reg_base_value_size * sizeof (rtx));
1291   if (! reload_completed && flag_unroll_loops)
1292     {
1293       alias_invariant = (rtx *)xrealloc (alias_invariant,
1294                                          reg_base_value_size * sizeof (rtx));
1295       bzero ((char *)alias_invariant, reg_base_value_size * sizeof (rtx));
1296     }
1297     
1298
1299   /* The basic idea is that each pass through this loop will use the
1300      "constant" information from the previous pass to propagate alias
1301      information through another level of assignments.
1302
1303      This could get expensive if the assignment chains are long.  Maybe
1304      we should throttle the number of iterations, possibly based on
1305      the optimization level or flag_expensive_optimizations.
1306
1307      We could propagate more information in the first pass by making use
1308      of REG_N_SETS to determine immediately that the alias information
1309      for a pseudo is "constant".
1310
1311      A program with an uninitialized variable can cause an infinite loop
1312      here.  Instead of doing a full dataflow analysis to detect such problems
1313      we just cap the number of iterations for the loop.
1314
1315      The state of the arrays for the set chain in question does not matter
1316      since the program has undefined behavior.  */
1317
1318   pass = 0;
1319   do
1320     {
1321       /* Assume nothing will change this iteration of the loop.  */
1322       changed = 0;
1323
1324       /* We want to assign the same IDs each iteration of this loop, so
1325          start counting from zero each iteration of the loop.  */
1326       unique_id = 0;
1327
1328       /* We're at the start of the funtion each iteration through the
1329          loop, so we're copying arguments.  */
1330       copying_arguments = 1;
1331
1332       /* Wipe the potential alias information clean for this pass.  */
1333       bzero ((char *) new_reg_base_value, reg_base_value_size * sizeof (rtx));
1334
1335       /* Wipe the reg_seen array clean.  */
1336       bzero ((char *) reg_seen, reg_base_value_size);
1337
1338       /* Mark all hard registers which may contain an address.
1339          The stack, frame and argument pointers may contain an address.
1340          An argument register which can hold a Pmode value may contain
1341          an address even if it is not in BASE_REGS.
1342
1343          The address expression is VOIDmode for an argument and
1344          Pmode for other registers.  */
1345
1346       for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1347         if (TEST_HARD_REG_BIT (argument_registers, i))
1348           new_reg_base_value[i] = gen_rtx_ADDRESS (VOIDmode,
1349                                                    gen_rtx_REG (Pmode, i));
1350
1351       new_reg_base_value[STACK_POINTER_REGNUM]
1352         = gen_rtx_ADDRESS (Pmode, stack_pointer_rtx);
1353       new_reg_base_value[ARG_POINTER_REGNUM]
1354         = gen_rtx_ADDRESS (Pmode, arg_pointer_rtx);
1355       new_reg_base_value[FRAME_POINTER_REGNUM]
1356         = gen_rtx_ADDRESS (Pmode, frame_pointer_rtx);
1357 #if HARD_FRAME_POINTER_REGNUM != FRAME_POINTER_REGNUM
1358       new_reg_base_value[HARD_FRAME_POINTER_REGNUM]
1359         = gen_rtx_ADDRESS (Pmode, hard_frame_pointer_rtx);
1360 #endif
1361       if (struct_value_incoming_rtx
1362           && GET_CODE (struct_value_incoming_rtx) == REG)
1363         new_reg_base_value[REGNO (struct_value_incoming_rtx)]
1364           = gen_rtx_ADDRESS (Pmode, struct_value_incoming_rtx);
1365
1366       if (static_chain_rtx
1367           && GET_CODE (static_chain_rtx) == REG)
1368         new_reg_base_value[REGNO (static_chain_rtx)]
1369           = gen_rtx_ADDRESS (Pmode, static_chain_rtx);
1370
1371       /* Walk the insns adding values to the new_reg_base_value array.  */
1372       for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
1373         {
1374           if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i')
1375             {
1376               rtx note, set;
1377               /* If this insn has a noalias note, process it,  Otherwise,
1378                  scan for sets.  A simple set will have no side effects
1379                  which could change the base value of any other register. */
1380
1381               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
1382                   && (find_reg_note (insn, REG_NOALIAS, NULL_RTX)))
1383                 record_set (SET_DEST (PATTERN (insn)), NULL_RTX);
1384               else
1385                 note_stores (PATTERN (insn), record_set);
1386
1387               set = single_set (insn);
1388
1389               if (set != 0
1390                   && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
1391                   && REGNO (SET_DEST (set)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1392                   && (((note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, 0)) != 0
1393                        && REG_N_SETS (REGNO (SET_DEST (set))) == 1)
1394                       || (note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) != 0)
1395                   && GET_CODE (XEXP (note, 0)) != EXPR_LIST)
1396                 {
1397                   int regno = REGNO (SET_DEST (set));
1398                   reg_known_value[regno] = XEXP (note, 0);
1399                   reg_known_equiv_p[regno] = REG_NOTE_KIND (note) == REG_EQUIV;
1400                 }
1401             }
1402           else if (GET_CODE (insn) == NOTE
1403                    && NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_FUNCTION_BEG)
1404             copying_arguments = 0;
1405         }
1406
1407       /* Now propagate values from new_reg_base_value to reg_base_value.  */
1408       for (ui = 0; ui < reg_base_value_size; ui++)
1409         {
1410           if (new_reg_base_value[ui]
1411               && new_reg_base_value[ui] != reg_base_value[ui]
1412               && ! rtx_equal_p (new_reg_base_value[ui], reg_base_value[ui]))
1413             {
1414               reg_base_value[ui] = new_reg_base_value[ui];
1415               changed = 1;
1416             }
1417         }
1418     }
1419   while (changed && ++pass < MAX_ALIAS_LOOP_PASSES);
1420
1421   /* Fill in the remaining entries.  */
1422   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < maxreg; i++)
1423     if (reg_known_value[i] == 0)
1424       reg_known_value[i] = regno_reg_rtx[i];
1425
1426   /* Simplify the reg_base_value array so that no register refers to
1427      another register, except to special registers indirectly through
1428      ADDRESS expressions.
1429
1430      In theory this loop can take as long as O(registers^2), but unless
1431      there are very long dependency chains it will run in close to linear
1432      time.
1433
1434      This loop may not be needed any longer now that the main loop does
1435      a better job at propagating alias information.  */
1436   pass = 0;
1437   do
1438     {
1439       changed = 0;
1440       pass++;
1441       for (ui = 0; ui < reg_base_value_size; ui++)
1442         {
1443           rtx base = reg_base_value[ui];
1444           if (base && GET_CODE (base) == REG)
1445             {
1446               unsigned int base_regno = REGNO (base);
1447               if (base_regno == ui)             /* register set from itself */
1448                 reg_base_value[ui] = 0;
1449               else
1450                 reg_base_value[ui] = reg_base_value[base_regno];
1451               changed = 1;
1452             }
1453         }
1454     }
1455   while (changed && pass < MAX_ALIAS_LOOP_PASSES);
1456
1457   new_reg_base_value = 0;
1458   reg_seen = 0;
1459 }
1460
1461 void
1462 end_alias_analysis ()
1463 {
1464   reg_known_value = 0;
1465   reg_base_value = 0;
1466   reg_base_value_size = 0;
1467   if (alias_invariant)
1468     {
1469       free ((char *)alias_invariant);
1470       alias_invariant = 0;
1471     }
1472 }