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
  30 static rtx canon_rtx                    PROTO((rtx));
  31 static int rtx_equal_for_memref_p       PROTO((rtx, rtx));
  32 static rtx find_symbolic_term           PROTO((rtx));
  33 static int memrefs_conflict_p           PROTO((int, rtx, int, rtx,
  34                                                HOST_WIDE_INT));
  35 static void record_set                  PROTO((rtx, rtx));
  36 static rtx find_base_term               PROTO((rtx));
  37 static int base_alias_check             PROTO((rtx, rtx));
  38 static int mode_alias_check             PROTO((rtx, rtx, int (*)(rtx)));
  39
  40 /* Set up all info needed to perform alias analysis on memory references.  */
  41
  42 #define SIZE_FOR_MODE(X) (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (X)))
  43
  44 /* Cap the number of passes we make over the insns propagating alias
  45    information through set chains.
  46
  47    10 is a completely arbitrary choice.  */
  48 #define MAX_ALIAS_LOOP_PASSES 10
  49
  50 /* reg_base_value[N] gives an address to which register N is related.
  51    If all sets after the first add or subtract to the current value
  52    or otherwise modify it so it does not point to a different top level
  53    object, reg_base_value[N] is equal to the address part of the source
  54    of the first set.
  55
  56    A base address can be an ADDRESS, SYMBOL_REF, or LABEL_REF.  ADDRESS
  57    expressions represent certain special values: function arguments and
  58    the stack, frame, and argument pointers.  The contents of an address
  59    expression are not used (but they are descriptive for debugging);
  60    only the address and mode matter.  Pointer equality, not rtx_equal_p,
  61    determines whether two ADDRESS expressions refer to the same base
  62    address.  The mode determines whether it is a function argument or
  63    other special value. */
  64
  65 rtx *reg_base_value;
  66 rtx *new_reg_base_value;
  67 unsigned int reg_base_value_size;       /* size of reg_base_value array */
  68 #define REG_BASE_VALUE(X) \
  69         (REGNO (X) < reg_base_value_size ? reg_base_value[REGNO (X)] : 0)
  70
  71 /* Vector of known invariant relationships between registers.  Set in
  72    loop unrolling.  Indexed by register number, if nonzero the value
  73    is an expression describing this register in terms of another.
  74
  75    The length of this array is REG_BASE_VALUE_SIZE.
  76
  77    Because this array contains only pseudo registers it has no effect
  78    after reload.  */
  79 static rtx *alias_invariant;
  80
  81 /* Vector indexed by N giving the initial (unchanging) value known
  82    for pseudo-register N.  */
  83 rtx *reg_known_value;
  84
  85 /* Indicates number of valid entries in reg_known_value.  */
  86 static int reg_known_value_size;
  87
  88 /* Vector recording for each reg_known_value whether it is due to a
  89    REG_EQUIV note.  Future passes (viz., reload) may replace the
  90    pseudo with the equivalent expression and so we account for the
  91    dependences that would be introduced if that happens. */
  92 /* ??? This is a problem only on the Convex.  The REG_EQUIV notes created in
  93    assign_parms mention the arg pointer, and there are explicit insns in the
  94    RTL that modify the arg pointer.  Thus we must ensure that such insns don't
  95    get scheduled across each other because that would invalidate the REG_EQUIV
  96    notes.  One could argue that the REG_EQUIV notes are wrong, but solving
  97    the problem in the scheduler will likely give better code, so we do it
  98    here.  */
  99 char *reg_known_equiv_p;
 100
 101 /* True when scanning insns from the start of the rtl to the
 102    NOTE_INSN_FUNCTION_BEG note.  */
 103
 104 static int copying_arguments;
 105
 106 /* Inside SRC, the source of a SET, find a base address.  */
 107
 108 static rtx
 109 find_base_value (src)
 110      register rtx src;
 111 {
 112   switch (GET_CODE (src))
 113     {
 114     case SYMBOL_REF:
 115     case LABEL_REF:
 116       return src;
 117
 118     case REG:
 119       /* At the start of a function argument registers have known base
 120          values which may be lost later.  Returning an ADDRESS
 121          expression here allows optimization based on argument values
 122          even when the argument registers are used for other purposes.  */
 123       if (REGNO (src) < FIRST_PSEUDO_REGISTER && copying_arguments)
 124         return new_reg_base_value[REGNO (src)];
 125
 126       /* If a pseudo has a known base value, return it.  Do not do this
 127          for hard regs since it can result in a circular dependency
 128          chain for registers which have values at function entry.
 129
 130          The test above is not sufficient because the scheduler may move
 131          a copy out of an arg reg past the NOTE_INSN_FUNCTION_BEGIN.  */
 132       if (REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
 133           && reg_base_value[REGNO (src)])
 134         return reg_base_value[REGNO (src)];
 135
 136       return src;
 137
 138     case MEM:
 139       /* Check for an argument passed in memory.  Only record in the
 140          copying-arguments block; it is too hard to track changes
 141          otherwise.  */
 142       if (copying_arguments
 143           && (XEXP (src, 0) == arg_pointer_rtx
 144               || (GET_CODE (XEXP (src, 0)) == PLUS
 145                   && XEXP (XEXP (src, 0), 0) == arg_pointer_rtx)))
 146         return gen_rtx_ADDRESS (VOIDmode, src);
 147       return 0;
 148
 149     case CONST:
 150       src = XEXP (src, 0);
 151       if (GET_CODE (src) != PLUS && GET_CODE (src) != MINUS)
 152         break;
 153       /* fall through */
 154
 155     case PLUS:
 156     case MINUS:
 157       {
 158         rtx temp, src_0 = XEXP (src, 0), src_1 = XEXP (src, 1);
 159
 160         /* If either operand is a REG, then see if we already have
 161            a known value for it.  */
 162         if (GET_CODE (src_0) == REG)
 163           {
 164             temp = find_base_value (src_0);
 165             if (temp)
 166               src_0 = temp;
 167           }
 168
 169         if (GET_CODE (src_1) == REG)
 170           {
 171             temp = find_base_value (src_1);
 172             if (temp)
 173               src_1 = temp;
 174           }
 175
 176         /* Guess which operand is the base address.
 177
 178            If either operand is a symbol, then it is the base.  If
 179            either operand is a CONST_INT, then the other is the base.  */
 180
 181         if (GET_CODE (src_1) == CONST_INT
 182             || GET_CODE (src_0) == SYMBOL_REF
 183             || GET_CODE (src_0) == LABEL_REF
 184             || GET_CODE (src_0) == CONST)
 185           return find_base_value (src_0);
 186
 187         if (GET_CODE (src_0) == CONST_INT
 188             || GET_CODE (src_1) == SYMBOL_REF
 189             || GET_CODE (src_1) == LABEL_REF
 190             || GET_CODE (src_1) == CONST)
 191           return find_base_value (src_1);
 192
 193         /* This might not be necessary anymore.
 194
 195            If either operand is a REG that is a known pointer, then it
 196            is the base.  */
 197         if (GET_CODE (src_0) == REG && REGNO_POINTER_FLAG (REGNO (src_0)))
 198           return find_base_value (src_0);
 199
 200         if (GET_CODE (src_1) == REG && REGNO_POINTER_FLAG (REGNO (src_1)))
 201           return find_base_value (src_1);
 202
 203         return 0;
 204       }
 205
 206     case LO_SUM:
 207       /* The standard form is (lo_sum reg sym) so look only at the
 208          second operand.  */
 209       return find_base_value (XEXP (src, 1));
 210
 211     case AND:
 212       /* If the second operand is constant set the base
 213          address to the first operand. */
 214       if (GET_CODE (XEXP (src, 1)) == CONST_INT && INTVAL (XEXP (src, 1)) != 0)
 215         return find_base_value (XEXP (src, 0));
 216       return 0;
 217
 218     case ZERO_EXTEND:
 219     case SIGN_EXTEND:   /* used for NT/Alpha pointers */
 220     case HIGH:
 221       return find_base_value (XEXP (src, 0));
 222
 223     default:
 224       break;
 225     }
 226
 227   return 0;
 228 }
 229
 230 /* Called from init_alias_analysis indirectly through note_stores.  */
 231
 232 /* while scanning insns to find base values, reg_seen[N] is nonzero if
 233    register N has been set in this function.  */
 234 static char *reg_seen;
 235
 236 /* Addresses which are known not to alias anything else are identified
 237    by a unique integer.  */
 238 static int unique_id;
 239
 240 static void
 241 record_set (dest, set)
 242      rtx dest, set;
 243 {
 244   register int regno;
 245   rtx src;
 246
 247   if (GET_CODE (dest) != REG)
 248     return;
 249
 250   regno = REGNO (dest);
 251
 252   if (set)
 253     {
 254       /* A CLOBBER wipes out any old value but does not prevent a previously
 255          unset register from acquiring a base address (i.e. reg_seen is not
 256          set).  */
 257       if (GET_CODE (set) == CLOBBER)
 258         {
 259           new_reg_base_value[regno] = 0;
 260           return;
 261         }
 262       src = SET_SRC (set);
 263     }
 264   else
 265     {
 266       if (reg_seen[regno])
 267         {
 268           new_reg_base_value[regno] = 0;
 269           return;
 270         }
 271       reg_seen[regno] = 1;
 272       new_reg_base_value[regno] = gen_rtx_ADDRESS (Pmode,
 273                                                    GEN_INT (unique_id++));
 274       return;
 275     }
 276
 277   /* This is not the first set.  If the new value is not related to the
 278      old value, forget the base value. Note that the following code is
 279      not detected:
 280      extern int x, y;  int *p = &x; p += (&y-&x);
 281      ANSI C does not allow computing the difference of addresses
 282      of distinct top level objects.  */
 283   if (new_reg_base_value[regno])
 284     switch (GET_CODE (src))
 285       {
 286       case LO_SUM:
 287       case PLUS:
 288       case MINUS:
 289         if (XEXP (src, 0) != dest && XEXP (src, 1) != dest)
 290           new_reg_base_value[regno] = 0;
 291         break;
 292       case AND:
 293         if (XEXP (src, 0) != dest || GET_CODE (XEXP (src, 1)) != CONST_INT)
 294           new_reg_base_value[regno] = 0;
 295         break;
 296       default:
 297         new_reg_base_value[regno] = 0;
 298         break;
 299       }
 300   /* If this is the first set of a register, record the value.  */
 301   else if ((regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER || ! fixed_regs[regno])
 302            && ! reg_seen[regno] && new_reg_base_value[regno] == 0)
 303     new_reg_base_value[regno] = find_base_value (src);
 304
 305   reg_seen[regno] = 1;
 306 }
 307
 308 /* Called from loop optimization when a new pseudo-register is created.  */
 309 void
 310 record_base_value (regno, val, invariant)
 311      int regno;
 312      rtx val;
 313      int invariant;
 314 {
 315   if (regno >= reg_base_value_size)
 316     return;
 317
 318   /* If INVARIANT is true then this value also describes an invariant
 319      relationship which can be used to deduce that two registers with
 320      unknown values are different.  */
 321   if (invariant && alias_invariant)
 322     alias_invariant[regno] = val;
 323
 324   if (GET_CODE (val) == REG)
 325     {
 326       if (REGNO (val) < reg_base_value_size)
 327         {
 328           reg_base_value[regno] = reg_base_value[REGNO (val)];
 329         }
 330       return;
 331     }
 332   reg_base_value[regno] = find_base_value (val);
 333 }
 334
 335 static rtx
 336 canon_rtx (x)
 337      rtx x;
 338 {
 339   /* Recursively look for equivalences.  */
 340   if (GET_CODE (x) == REG && REGNO (x) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
 341       && REGNO (x) < reg_known_value_size)
 342     return reg_known_value[REGNO (x)] == x
 343       ? x : canon_rtx (reg_known_value[REGNO (x)]);
 344   else if (GET_CODE (x) == PLUS)
 345     {
 346       rtx x0 = canon_rtx (XEXP (x, 0));
 347       rtx x1 = canon_rtx (XEXP (x, 1));
 348
 349       if (x0 != XEXP (x, 0) || x1 != XEXP (x, 1))
 350         {
 351           /* We can tolerate LO_SUMs being offset here; these
 352              rtl are used for nothing other than comparisons.  */
 353           if (GET_CODE (x0) == CONST_INT)
 354             return plus_constant_for_output (x1, INTVAL (x0));
 355           else if (GET_CODE (x1) == CONST_INT)
 356             return plus_constant_for_output (x0, INTVAL (x1));
 357           return gen_rtx_PLUS (GET_MODE (x), x0, x1);
 358         }
 359     }
 360   /* This gives us much better alias analysis when called from
 361      the loop optimizer.   Note we want to leave the original
 362      MEM alone, but need to return the canonicalized MEM with
 363      all the flags with their original values.  */
 364   else if (GET_CODE (x) == MEM)
 365     {
 366       rtx addr = canon_rtx (XEXP (x, 0));
 367       if (addr != XEXP (x, 0))
 368         {
 369           rtx new = gen_rtx_MEM (GET_MODE (x), addr);
 370           MEM_VOLATILE_P (new) = MEM_VOLATILE_P (x);
 371           RTX_UNCHANGING_P (new) = RTX_UNCHANGING_P (x);
 372           MEM_IN_STRUCT_P (new) = MEM_IN_STRUCT_P (x);
 373           x = new;
 374         }
 375     }
 376   return x;
 377 }
 378
 379 /* Return 1 if X and Y are identical-looking rtx's.
 380
 381    We use the data in reg_known_value above to see if two registers with
 382    different numbers are, in fact, equivalent.  */
 383
 384 static int
 385 rtx_equal_for_memref_p (x, y)
 386      rtx x, y;
 387 {
 388   register int i;
 389   register int j;
 390   register enum rtx_code code;
 391   register char *fmt;
 392
 393   if (x == 0 && y == 0)
 394     return 1;
 395   if (x == 0 || y == 0)
 396     return 0;
 397   x = canon_rtx (x);
 398   y = canon_rtx (y);
 399
 400   if (x == y)
 401     return 1;
 402
 403   code = GET_CODE (x);
 404   /* Rtx's of different codes cannot be equal.  */
 405   if (code != GET_CODE (y))
 406     return 0;
 407
 408   /* (MULT:SI x y) and (MULT:HI x y) are NOT equivalent.
 409      (REG:SI x) and (REG:HI x) are NOT equivalent.  */
 410
 411   if (GET_MODE (x) != GET_MODE (y))
 412     return 0;
 413
 414   /* REG, LABEL_REF, and SYMBOL_REF can be compared nonrecursively.  */
 415
 416   if (code == REG)
 417     return REGNO (x) == REGNO (y);
 418   if (code == LABEL_REF)
 419     return XEXP (x, 0) == XEXP (y, 0);
 420   if (code == SYMBOL_REF)
 421     return XSTR (x, 0) == XSTR (y, 0);
 422   if (code == CONST_INT)
 423     return INTVAL (x) == INTVAL (y);
 424   if (code == ADDRESSOF)
 425     return REGNO (XEXP (x, 0)) == REGNO (XEXP (y, 0)) && XINT (x, 1) == XINT (y, 1);
 426
 427   /* For commutative operations, the RTX match if the operand match in any
 428      order.  Also handle the simple binary and unary cases without a loop.  */
 429   if (code == EQ || code == NE || GET_RTX_CLASS (code) == 'c')
 430     return ((rtx_equal_for_memref_p (XEXP (x, 0), XEXP (y, 0))
 431              && rtx_equal_for_memref_p (XEXP (x, 1), XEXP (y, 1)))
 432             || (rtx_equal_for_memref_p (XEXP (x, 0), XEXP (y, 1))
 433                 && rtx_equal_for_memref_p (XEXP (x, 1), XEXP (y, 0))));
 434   else if (GET_RTX_CLASS (code) == '<' || GET_RTX_CLASS (code) == '2')
 435     return (rtx_equal_for_memref_p (XEXP (x, 0), XEXP (y, 0))
 436             && rtx_equal_for_memref_p (XEXP (x, 1), XEXP (y, 1)));
 437   else if (GET_RTX_CLASS (code) == '1')
 438     return rtx_equal_for_memref_p (XEXP (x, 0), XEXP (y, 0));
 439
 440   /* Compare the elements.  If any pair of corresponding elements
 441      fail to match, return 0 for the whole things.
 442
 443      Limit cases to types which actually appear in addresses.  */
 444
 445   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
 446   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
 447     {
 448       switch (fmt[i])
 449         {
 450         case 'i':
 451           if (XINT (x, i) != XINT (y, i))
 452             return 0;
 453           break;
 454
 455         case 'E':
 456           /* Two vectors must have the same length.  */
 457           if (XVECLEN (x, i) != XVECLEN (y, i))
 458             return 0;
 459
 460           /* And the corresponding elements must match.  */
 461           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
 462             if (rtx_equal_for_memref_p (XVECEXP (x, i, j), XVECEXP (y, i, j)) == 0)
 463               return 0;
 464           break;
 465
 466         case 'e':
 467           if (rtx_equal_for_memref_p (XEXP (x, i), XEXP (y, i)) == 0)
 468             return 0;
 469           break;
 470
 471           /* It is believed that rtx's at this level will never
 472              contain anything but integers and other rtx's,
 473              except for within LABEL_REFs and SYMBOL_REFs.  */
 474         default:
 475           abort ();
 476         }
 477     }
 478   return 1;
 479 }
 480
 481 /* Given an rtx X, find a SYMBOL_REF or LABEL_REF within
 482    X and return it, or return 0 if none found.  */
 483
 484 static rtx
 485 find_symbolic_term (x)
 486      rtx x;
 487 {
 488   register int i;
 489   register enum rtx_code code;
 490   register char *fmt;
 491
 492   code = GET_CODE (x);
 493   if (code == SYMBOL_REF || code == LABEL_REF)
 494     return x;
 495   if (GET_RTX_CLASS (code) == 'o')
 496     return 0;
 497
 498   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
 499   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
 500     {
 501       rtx t;
 502
 503       if (fmt[i] == 'e')
 504         {
 505           t = find_symbolic_term (XEXP (x, i));
 506           if (t != 0)
 507             return t;
 508         }
 509       else if (fmt[i] == 'E')
 510         break;
 511     }
 512   return 0;
 513 }
 514
 515 static rtx
 516 find_base_term (x)
 517      register rtx x;
 518 {
 519   switch (GET_CODE (x))
 520     {
 521     case REG:
 522       return REG_BASE_VALUE (x);
 523
 524     case ZERO_EXTEND:
 525     case SIGN_EXTEND:   /* Used for Alpha/NT pointers */
 526     case HIGH:
 527     case PRE_INC:
 528     case PRE_DEC:
 529     case POST_INC:
 530     case POST_DEC:
 531       return find_base_term (XEXP (x, 0));
 532
 533     case CONST:
 534       x = XEXP (x, 0);
 535       if (GET_CODE (x) != PLUS && GET_CODE (x) != MINUS)
 536         return 0;
 537       /* fall through */
 538     case LO_SUM:
 539     case PLUS:
 540     case MINUS:
 541       {
 542         rtx tmp = find_base_term (XEXP (x, 0));
 543         if (tmp)
 544           return tmp;
 545         return find_base_term (XEXP (x, 1));
 546       }
 547
 548     case AND:
 549       if (GET_CODE (XEXP (x, 0)) == REG && GET_CODE (XEXP (x, 1)) == CONST_INT)
 550         return REG_BASE_VALUE (XEXP (x, 0));
 551       return 0;
 552
 553     case SYMBOL_REF:
 554     case LABEL_REF:
 555       return x;
 556
 557     default:
 558       return 0;
 559     }
 560 }
 561
 562 /* Return 0 if the addresses X and Y are known to point to different
 563    objects, 1 if they might be pointers to the same object.  */
 564
 565 static int
 566 base_alias_check (x, y)
 567      rtx x, y;
 568 {
 569   rtx x_base = find_base_term (x);
 570   rtx y_base = find_base_term (y);
 571
 572   /* If the address itself has no known base see if a known equivalent
 573      value has one.  If either address still has no known base, nothing
 574      is known about aliasing.  */
 575   if (x_base == 0)
 576     {
 577       rtx x_c;
 578       if (! flag_expensive_optimizations || (x_c = canon_rtx (x)) == x)
 579         return 1;
 580       x_base = find_base_term (x_c);
 581       if (x_base == 0)
 582         return 1;
 583     }
 584
 585   if (y_base == 0)
 586     {
 587       rtx y_c;
 588       if (! flag_expensive_optimizations || (y_c = canon_rtx (y)) == y)
 589         return 1;
 590       y_base = find_base_term (y_c);
 591       if (y_base == 0)
 592         return 1;
 593     }
 594
 595   /* If the base addresses are equal nothing is known about aliasing.  */
 596   if (rtx_equal_p (x_base, y_base))
 597     return 1;
 598
 599   /* The base addresses of the read and write are different
 600      expressions.  If they are both symbols and they are not accessed
 601      via AND, there is no conflict.  */
 602   /* XXX: We can bring knowledge of object alignment and offset into
 603      play here.  For example, on alpha, "char a, b;" can alias one
 604      another, though "char a; long b;" cannot.  Similarly, offsets
 605      into strutures may be brought into play.  Given "char a, b[40];",
 606      a and b[1] may overlap, but a and b[20] do not.  */
 607   if (GET_CODE (x_base) != ADDRESS && GET_CODE (y_base) != ADDRESS)
 608     {
 609       return GET_CODE (x) == AND || GET_CODE (y) == AND;
 610     }
 611
 612   /* If one address is a stack reference there can be no alias:
 613      stack references using different base registers do not alias,
 614      a stack reference can not alias a parameter, and a stack reference
 615      can not alias a global.  */
 616   if ((GET_CODE (x_base) == ADDRESS && GET_MODE (x_base) == Pmode)
 617       || (GET_CODE (y_base) == ADDRESS && GET_MODE (y_base) == Pmode))
 618     return 0;
 619
 620   if (! flag_argument_noalias)
 621     return 1;
 622
 623   if (flag_argument_noalias > 1)
 624     return 0;
 625
 626   /* Weak noalias assertion (arguments are distinct, but may match globals). */
 627   return ! (GET_MODE (x_base) == VOIDmode && GET_MODE (y_base) == VOIDmode);
 628 }
 629
 630 /* Return nonzero if X and Y (memory addresses) could reference the
 631    same location in memory.  C is an offset accumulator.  When
 632    C is nonzero, we are testing aliases between X and Y + C.
 633    XSIZE is the size in bytes of the X reference,
 634    similarly YSIZE is the size in bytes for Y.
 635
 636    If XSIZE or YSIZE is zero, we do not know the amount of memory being
 637    referenced (the reference was BLKmode), so make the most pessimistic
 638    assumptions.
 639
 640    If XSIZE or YSIZE is negative, we may access memory outside the object
 641    being referenced as a side effect.  This can happen when using AND to
 642    align memory references, as is done on the Alpha.
 643
 644    Nice to notice that varying addresses cannot conflict with fp if no
 645    local variables had their addresses taken, but that's too hard now.
 646
 647    TODO: (symbol_ref foo) can not alias (plus REG N) if N is a positive
 648    integer because REG would have to point outside of the object, which
 649    is not allowed in C or C++.  */
 650
 651
 652 static int
 653 memrefs_conflict_p (xsize, x, ysize, y, c)
 654      register rtx x, y;
 655      int xsize, ysize;
 656      HOST_WIDE_INT c;
 657 {
 658   if (GET_CODE (x) == HIGH)
 659     x = XEXP (x, 0);
 660   else if (GET_CODE (x) == LO_SUM)
 661     x = XEXP (x, 1);
 662   else
 663     x = canon_rtx (x);
 664   if (GET_CODE (y) == HIGH)
 665     y = XEXP (y, 0);
 666   else if (GET_CODE (y) == LO_SUM)
 667     y = XEXP (y, 1);
 668   else
 669     y = canon_rtx (y);
 670
 671   if (rtx_equal_for_memref_p (x, y))
 672     {
 673       if (xsize <= 0 || ysize <= 0)
 674         return 1;
 675       if (c >= 0 && xsize > c)
 676         return 1;
 677       if (c < 0 && ysize+c > 0)
 678         return 1;
 679       return 0;
 680     }
 681
 682   /* This code used to check for conflicts involving stack references and
 683      globals but the base address alias code now handles these cases.  */
 684
 685   if (GET_CODE (x) == PLUS)
 686     {
 687       /* The fact that X is canonicalized means that this
 688          PLUS rtx is canonicalized.  */
 689       rtx x0 = XEXP (x, 0);
 690       rtx x1 = XEXP (x, 1);
 691
 692       if (GET_CODE (y) == PLUS)
 693         {
 694           /* The fact that Y is canonicalized means that this
 695              PLUS rtx is canonicalized.  */
 696           rtx y0 = XEXP (y, 0);
 697           rtx y1 = XEXP (y, 1);
 698
 699           if (rtx_equal_for_memref_p (x1, y1))
 700             return memrefs_conflict_p (xsize, x0, ysize, y0, c);
 701           if (rtx_equal_for_memref_p (x0, y0))
 702             return memrefs_conflict_p (xsize, x1, ysize, y1, c);
 703           if (GET_CODE (x1) == CONST_INT)
 704             if (GET_CODE (y1) == CONST_INT)
 705               return memrefs_conflict_p (xsize, x0, ysize, y0,
 706                                          c - INTVAL (x1) + INTVAL (y1));
 707             else
 708               return memrefs_conflict_p (xsize, x0, ysize, y, c - INTVAL (x1));
 709           else if (GET_CODE (y1) == CONST_INT)
 710             return memrefs_conflict_p (xsize, x, ysize, y0, c + INTVAL (y1));
 711
 712           return 1;
 713         }
 714       else if (GET_CODE (x1) == CONST_INT)
 715         return memrefs_conflict_p (xsize, x0, ysize, y, c - INTVAL (x1));
 716     }
 717   else if (GET_CODE (y) == PLUS)
 718     {
 719       /* The fact that Y is canonicalized means that this
 720          PLUS rtx is canonicalized.  */
 721       rtx y0 = XEXP (y, 0);
 722       rtx y1 = XEXP (y, 1);
 723
 724       if (GET_CODE (y1) == CONST_INT)
 725         return memrefs_conflict_p (xsize, x, ysize, y0, c + INTVAL (y1));
 726       else
 727         return 1;
 728     }
 729
 730   if (GET_CODE (x) == GET_CODE (y))
 731     switch (GET_CODE (x))
 732       {
 733       case MULT:
 734         {
 735           /* Handle cases where we expect the second operands to be the
 736              same, and check only whether the first operand would conflict
 737              or not.  */
 738           rtx x0, y0;
 739           rtx x1 = canon_rtx (XEXP (x, 1));
 740           rtx y1 = canon_rtx (XEXP (y, 1));
 741           if (! rtx_equal_for_memref_p (x1, y1))
 742             return 1;
 743           x0 = canon_rtx (XEXP (x, 0));
 744           y0 = canon_rtx (XEXP (y, 0));
 745           if (rtx_equal_for_memref_p (x0, y0))
 746             return (xsize == 0 || ysize == 0
 747                     || (c >= 0 && xsize > c) || (c < 0 && ysize+c > 0));
 748
 749           /* Can't properly adjust our sizes.  */
 750           if (GET_CODE (x1) != CONST_INT)
 751             return 1;
 752           xsize /= INTVAL (x1);
 753           ysize /= INTVAL (x1);
 754           c /= INTVAL (x1);
 755           return memrefs_conflict_p (xsize, x0, ysize, y0, c);
 756         }
 757
 758       case REG:
 759         /* Are these registers known not to be equal?  */
 760         if (alias_invariant)
 761           {
 762             int r_x = REGNO (x), r_y = REGNO (y);
 763             rtx i_x, i_y;       /* invariant relationships of X and Y */
 764
 765             i_x = r_x >= reg_base_value_size ? 0 : alias_invariant[r_x];
 766             i_y = r_y >= reg_base_value_size ? 0 : alias_invariant[r_y];
 767
 768             if (i_x == 0 && i_y == 0)
 769               break;
 770
 771             if (! memrefs_conflict_p (xsize, i_x ? i_x : x,
 772                                       ysize, i_y ? i_y : y, c))
 773               return 0;
 774           }
 775         break;
 776
 777       default:
 778         break;
 779       }
 780
 781   /* Treat an access through an AND (e.g. a subword access on an Alpha)
 782      as an access with indeterminate size.
 783      ??? Could instead convert an n byte reference at (and x y) to an
 784      n-y byte reference at (plus x y). */
 785   if (GET_CODE (x) == AND && GET_CODE (XEXP (x, 1)) == CONST_INT)
 786     return memrefs_conflict_p (-1, XEXP (x, 0), ysize, y, c);
 787   if (GET_CODE (y) == AND && GET_CODE (XEXP (y, 1)) == CONST_INT)
 788     {
 789       /* XXX: If we are indexing far enough into the array/structure, we
 790          may yet be able to determine that we can not overlap.  But we
 791          also need to that we are far enough from the end not to overlap
 792          a following reference, so we do nothing for now.  */
 793       return memrefs_conflict_p (xsize, x, -1, XEXP (y, 0), c);
 794     }
 795
 796   if (CONSTANT_P (x))
 797     {
 798       if (GET_CODE (x) == CONST_INT && GET_CODE (y) == CONST_INT)
 799         {
 800           c += (INTVAL (y) - INTVAL (x));
 801           return (xsize <= 0 || ysize <= 0
 802                   || (c >= 0 && xsize > c) || (c < 0 && ysize+c > 0));
 803         }
 804
 805       if (GET_CODE (x) == CONST)
 806         {
 807           if (GET_CODE (y) == CONST)
 808             return memrefs_conflict_p (xsize, canon_rtx (XEXP (x, 0)),
 809                                        ysize, canon_rtx (XEXP (y, 0)), c);
 810           else
 811             return memrefs_conflict_p (xsize, canon_rtx (XEXP (x, 0)),
 812                                        ysize, y, c);
 813         }
 814       if (GET_CODE (y) == CONST)
 815         return memrefs_conflict_p (xsize, x, ysize,
 816                                    canon_rtx (XEXP (y, 0)), c);
 817
 818       if (CONSTANT_P (y))
 819         return (xsize < 0 || ysize < 0
 820                 || (rtx_equal_for_memref_p (x, y)
 821                     && (xsize == 0 || ysize == 0
 822                         || (c >= 0 && xsize > c) || (c < 0 && ysize+c > 0))));
 823
 824       return 1;
 825     }
 826   return 1;
 827 }
 828
 829 /* Functions to compute memory dependencies.
 830
 831    Since we process the insns in execution order, we can build tables
 832    to keep track of what registers are fixed (and not aliased), what registers
 833    are varying in known ways, and what registers are varying in unknown
 834    ways.
 835
 836    If both memory references are volatile, then there must always be a
 837    dependence between the two references, since their order can not be
 838    changed.  A volatile and non-volatile reference can be interchanged
 839    though.
 840
 841    A MEM_IN_STRUCT reference at a non-QImode non-AND varying address can never
 842    conflict with a non-MEM_IN_STRUCT reference at a fixed address.   We must
 843    allow QImode aliasing because the ANSI C standard allows character
 844    pointers to alias anything.  We are assuming that characters are
 845    always QImode here.  We also must allow AND addresses, because they may
 846    generate accesses outside the object being referenced.  This is used to
 847    generate aligned addresses from unaligned addresses, for instance, the
 848    alpha storeqi_unaligned pattern.  */
 849
 850
 851 /* This subroutine implements the type and struct/varying part of the
 852    alias check.
 853
 854    Return 0 if the memory references can never alias.
 855    Return 1 if the values of the addresses should be checked.  */
 856
 857 static int
 858 mode_alias_check (x, y, varies)
 859      register rtx x, y;
 860      int (*varies) PROTO ((rtx));
 861 {
 862 #if 1
 863   /* gcc rules: all type aliasing allowed  */
 864   return 1;
 865 #else
 866   /* ANSI C rules: different types do not alias. */
 867   enum machine_mode x_mode = GET_MODE (x), y_mode = GET_MODE (y);
 868   rtx x_addr = XEXP (x, 0), y_addr = XEXP (y, 0);
 869   int x_varies, y_varies, x_struct, y_struct;
 870
 871   /* If either address is an AND then neither the mode check nor the
 872      struct/varying check is valid.  */
 873   if (GET_CODE (x_addr) == AND || GET_CODE (y_addr) == AND)
 874     return 1;
 875
 876   x_struct = MEM_IN_STRUCT_P (x);
 877   y_struct = MEM_IN_STRUCT_P (y);
 878
 879   /* QImode and BLKmode references can alias anything.  */
 880   if (x_mode == QImode || x_mode == BLKmode
 881       || y_mode == QImode || y_mode == BLKmode)
 882     return 1;
 883
 884   /* Otherwise, different modes can only alias if they are structure
 885      references.  gcc bitfield operations can access an entire word,
 886      but that word may also contain integers accessed directly.
 887
 888      ??? It appears that bitfield accesses can not be larger than
 889      word_mode?
 890      ??? Can complex modes alias their components? */
 891   if (x_mode != y_mode && ! (x_struct && y_struct))
 892     return 0;
 893
 894   /* Modes are the same or may alias.  */
 895
 896   /* No alias if one reference is a struct at a varying address and the
 897      other is a scalar at a fixed address.
 898
 899      If either reference is a varying scalar or a fixed struct nothing
 900      is known about aliasing.  */
 901   x_varies = varies (x_addr);
 902   if (x_struct != x_varies)
 903     return 1;
 904   y_varies = varies (y_addr);
 905   if (y_struct != y_varies)
 906     return 1;
 907
 908   /* Both are varying structs or fixed scalars.  Check that they are not
 909      the same type.  */
 910   return (x_struct == y_struct);
 911 #endif
 912 }
 913
 914 /* Read dependence: X is read after read in MEM takes place.  There can
 915    only be a dependence here if both reads are volatile.  */
 916
 917 int
 918 read_dependence (mem, x)
 919      rtx mem;
 920      rtx x;
 921 {
 922   return MEM_VOLATILE_P (x) && MEM_VOLATILE_P (mem);
 923 }
 924
 925 /* True dependence: X is read after store in MEM takes place.  */
 926
 927 int
 928 true_dependence (mem, mem_mode, x, varies)
 929      rtx mem;
 930      enum machine_mode mem_mode;
 931      rtx x;
 932      int (*varies)();
 933 {
 934   register rtx x_addr, mem_addr;
 935
 936   if (MEM_VOLATILE_P (x) && MEM_VOLATILE_P (mem))
 937     return 1;
 938
 939   /* If X is an unchanging read, then it can't possibly conflict with any
 940      non-unchanging store.  It may conflict with an unchanging write though,
 941      because there may be a single store to this address to initialize it.
 942      Just fall through to the code below to resolve the case where we have
 943      both an unchanging read and an unchanging write.  This won't handle all
 944      cases optimally, but the possible performance loss should be
 945      negligible.  */
 946   if (RTX_UNCHANGING_P (x) && ! RTX_UNCHANGING_P (mem))
 947     return 0;
 948
 949   if (! base_alias_check (XEXP (x, 0), XEXP (mem, 0)))
 950     return 0;
 951
 952   if (! mode_alias_check (x, mem, varies))
 953     return 0;
 954
 955   x_addr = canon_rtx (XEXP (x, 0));
 956   mem_addr = canon_rtx (XEXP (mem, 0));
 957
 958   if (mem_mode == VOIDmode)
 959     mem_mode = GET_MODE (mem);
 960
 961   return memrefs_conflict_p (GET_MODE_SIZE (mem_mode), mem_addr,
 962                              SIZE_FOR_MODE (x), x_addr, 0);
 963 }
 964
 965 /* Anti dependence: X is written after read in MEM takes place.  */
 966
 967 int
 968 anti_dependence (mem, x)
 969      rtx mem;
 970      rtx x;
 971 {
 972   rtx x_addr, mem_addr;
 973
 974   if (MEM_VOLATILE_P (x) && MEM_VOLATILE_P (mem))
 975     return 1;
 976
 977   /* If MEM is an unchanging read, then it can't possibly conflict with
 978      the store to X, because there is at most one store to MEM, and it must
 979      have occurred somewhere before MEM.  */
 980   if (RTX_UNCHANGING_P (mem))
 981     return 0;
 982
 983   if (! base_alias_check (XEXP (x, 0), XEXP (mem, 0)))
 984     return 0;
 985
 986   x = canon_rtx (x);
 987   mem = canon_rtx (mem);
 988
 989   x_addr = XEXP (x, 0);
 990   mem_addr = XEXP (mem, 0);
 991
 992   if (! mode_alias_check (x, mem, rtx_varies_p))
 993     return 0;
 994
 995   return memrefs_conflict_p (SIZE_FOR_MODE (mem), mem_addr,
 996                              SIZE_FOR_MODE (x), x_addr, 0);
 997 }
 998
 999 /* Output dependence: X is written after store in MEM takes place.  */
1000
1001 int
1002 output_dependence (mem, x)
1003      register rtx mem;
1004      register rtx x;
1005 {
1006   if (MEM_VOLATILE_P (x) && MEM_VOLATILE_P (mem))
1007     return 1;
1008
1009   if (! base_alias_check (XEXP (x, 0), XEXP (mem, 0)))
1010     return 0;
1011
1012   x = canon_rtx (x);
1013   mem = canon_rtx (mem);
1014
1015   if (! mode_alias_check (x, mem, rtx_varies_p))
1016     return 0;
1017
1018   return memrefs_conflict_p (SIZE_FOR_MODE (mem), XEXP (mem, 0),
1019                              SIZE_FOR_MODE (x), XEXP (x, 0), 0);
1020 }
1021
1022
1023 static HARD_REG_SET argument_registers;
1024
1025 void
1026 init_alias_once ()
1027 {
1028   register int i;
1029
1030 #ifndef OUTGOING_REGNO
1031 #define OUTGOING_REGNO(N) N
1032 #endif
1033   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1034     /* Check whether this register can hold an incoming pointer
1035        argument.  FUNCTION_ARG_REGNO_P tests outgoing register
1036        numbers, so translate if necessary due to register windows. */
1037     if (FUNCTION_ARG_REGNO_P (OUTGOING_REGNO (i))
1038         && HARD_REGNO_MODE_OK (i, Pmode))
1039       SET_HARD_REG_BIT (argument_registers, i);
1040 }
1041
1042 void
1043 init_alias_analysis ()
1044 {
1045   int maxreg = max_reg_num ();
1046   int changed, pass;
1047   register int i;
1048   register rtx insn;
1049
1050   reg_known_value_size = maxreg;
1051
1052   reg_known_value
1053     = (rtx *) oballoc ((maxreg - FIRST_PSEUDO_REGISTER) * sizeof (rtx))
1054     - FIRST_PSEUDO_REGISTER;
1055   reg_known_equiv_p =
1056     oballoc (maxreg - FIRST_PSEUDO_REGISTER) - FIRST_PSEUDO_REGISTER;
1057   bzero ((char *) (reg_known_value + FIRST_PSEUDO_REGISTER),
1058          (maxreg-FIRST_PSEUDO_REGISTER) * sizeof (rtx));
1059   bzero (reg_known_equiv_p + FIRST_PSEUDO_REGISTER,
1060          (maxreg - FIRST_PSEUDO_REGISTER) * sizeof (char));
1061
1062   /* Overallocate reg_base_value to allow some growth during loop
1063      optimization.  Loop unrolling can create a large number of
1064      registers.  */
1065   reg_base_value_size = maxreg * 2;
1066   reg_base_value = (rtx *)oballoc (reg_base_value_size * sizeof (rtx));
1067   new_reg_base_value = (rtx *)alloca (reg_base_value_size * sizeof (rtx));
1068   reg_seen = (char *)alloca (reg_base_value_size);
1069   bzero ((char *) reg_base_value, reg_base_value_size * sizeof (rtx));
1070   if (! reload_completed && flag_unroll_loops)
1071     {
1072       alias_invariant = (rtx *)xrealloc (alias_invariant,
1073                                          reg_base_value_size * sizeof (rtx));
1074       bzero ((char *)alias_invariant, reg_base_value_size * sizeof (rtx));
1075     }
1076
1077
1078   /* The basic idea is that each pass through this loop will use the
1079      "constant" information from the previous pass to propagate alias
1080      information through another level of assignments.
1081
1082      This could get expensive if the assignment chains are long.  Maybe
1083      we should throttle the number of iterations, possibly based on
1084      the optimization level or flag_expensive_optimizations.
1085
1086      We could propagate more information in the first pass by making use
1087      of REG_N_SETS to determine immediately that the alias information
1088      for a pseudo is "constant".
1089
1090      A program with an uninitialized variable can cause an infinite loop
1091      here.  Instead of doing a full dataflow analysis to detect such problems
1092      we just cap the number of iterations for the loop.
1093
1094      The state of the arrays for the set chain in question does not matter
1095      since the program has undefined behavior.  */
1096
1097   pass = 0;
1098   do
1099     {
1100       /* Assume nothing will change this iteration of the loop.  */
1101       changed = 0;
1102
1103       /* We want to assign the same IDs each iteration of this loop, so
1104          start counting from zero each iteration of the loop.  */
1105       unique_id = 0;
1106
1107       /* We're at the start of the funtion each iteration through the
1108          loop, so we're copying arguments.  */
1109       copying_arguments = 1;
1110
1111       /* Wipe the potential alias information clean for this pass.  */
1112       bzero ((char *) new_reg_base_value, reg_base_value_size * sizeof (rtx));
1113
1114       /* Wipe the reg_seen array clean.  */
1115       bzero ((char *) reg_seen, reg_base_value_size);
1116
1117       /* Mark all hard registers which may contain an address.
1118          The stack, frame and argument pointers may contain an address.
1119          An argument register which can hold a Pmode value may contain
1120          an address even if it is not in BASE_REGS.
1121
1122          The address expression is VOIDmode for an argument and
1123          Pmode for other registers.  */
1124
1125       for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1126         if (TEST_HARD_REG_BIT (argument_registers, i))
1127           new_reg_base_value[i] = gen_rtx_ADDRESS (VOIDmode,
1128                                                    gen_rtx_REG (Pmode, i));
1129
1130       new_reg_base_value[STACK_POINTER_REGNUM]
1131         = gen_rtx_ADDRESS (Pmode, stack_pointer_rtx);
1132       new_reg_base_value[ARG_POINTER_REGNUM]
1133         = gen_rtx_ADDRESS (Pmode, arg_pointer_rtx);
1134       new_reg_base_value[FRAME_POINTER_REGNUM]
1135         = gen_rtx_ADDRESS (Pmode, frame_pointer_rtx);
1136 #if HARD_FRAME_POINTER_REGNUM != FRAME_POINTER_REGNUM
1137       new_reg_base_value[HARD_FRAME_POINTER_REGNUM]
1138         = gen_rtx_ADDRESS (Pmode, hard_frame_pointer_rtx);
1139 #endif
1140       if (struct_value_incoming_rtx
1141           && GET_CODE (struct_value_incoming_rtx) == REG)
1142         new_reg_base_value[REGNO (struct_value_incoming_rtx)]
1143           = gen_rtx_ADDRESS (Pmode, struct_value_incoming_rtx);
1144
1145       if (static_chain_rtx
1146           && GET_CODE (static_chain_rtx) == REG)
1147         new_reg_base_value[REGNO (static_chain_rtx)]
1148           = gen_rtx_ADDRESS (Pmode, static_chain_rtx);
1149
1150       /* Walk the insns adding values to the new_reg_base_value array.  */
1151       for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
1152         {
1153           if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i')
1154             {
1155               rtx note, set;
1156               /* If this insn has a noalias note, process it,  Otherwise,
1157                  scan for sets.  A simple set will have no side effects
1158                  which could change the base value of any other register. */
1159
1160               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
1161                   && (find_reg_note (insn, REG_NOALIAS, NULL_RTX)))
1162                 record_set (SET_DEST (PATTERN (insn)), NULL_RTX);
1163               else
1164                 note_stores (PATTERN (insn), record_set);
1165
1166               set = single_set (insn);
1167
1168               if (set != 0
1169                   && GET_CODE (SET_DEST (set)) == REG
1170                   && REGNO (SET_DEST (set)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1171                   && (((note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, 0)) != 0
1172                        && REG_N_SETS (REGNO (SET_DEST (set))) == 1)
1173                       || (note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) != 0)
1174                   && GET_CODE (XEXP (note, 0)) != EXPR_LIST)
1175                 {
1176                   int regno = REGNO (SET_DEST (set));
1177                   reg_known_value[regno] = XEXP (note, 0);
1178                   reg_known_equiv_p[regno] = REG_NOTE_KIND (note) == REG_EQUIV;
1179                 }
1180             }
1181           else if (GET_CODE (insn) == NOTE
1182                    && NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_FUNCTION_BEG)
1183             copying_arguments = 0;
1184         }
1185
1186       /* Now propagate values from new_reg_base_value to reg_base_value.  */
1187       for (i = 0; i < reg_base_value_size; i++)
1188         {
1189           if (new_reg_base_value[i]
1190               && new_reg_base_value[i] != reg_base_value[i]
1191               && ! rtx_equal_p (new_reg_base_value[i], reg_base_value[i]))
1192             {
1193               reg_base_value[i] = new_reg_base_value[i];
1194               changed = 1;
1195             }
1196         }
1197     }
1198   while (changed && ++pass < MAX_ALIAS_LOOP_PASSES);
1199
1200   /* Fill in the remaining entries.  */
1201   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < maxreg; i++)
1202     if (reg_known_value[i] == 0)
1203       reg_known_value[i] = regno_reg_rtx[i];
1204
1205   /* Simplify the reg_base_value array so that no register refers to
1206      another register, except to special registers indirectly through
1207      ADDRESS expressions.
1208
1209      In theory this loop can take as long as O(registers^2), but unless
1210      there are very long dependency chains it will run in close to linear
1211      time.
1212
1213      This loop may not be needed any longer now that the main loop does
1214      a better job at propagating alias information.  */
1215   pass = 0;
1216   do
1217     {
1218       changed = 0;
1219       pass++;
1220       for (i = 0; i < reg_base_value_size; i++)
1221         {
1222           rtx base = reg_base_value[i];
1223           if (base && GET_CODE (base) == REG)
1224             {
1225               int base_regno = REGNO (base);
1226               if (base_regno == i)              /* register set from itself */
1227                 reg_base_value[i] = 0;
1228               else
1229                 reg_base_value[i] = reg_base_value[base_regno];
1230               changed = 1;
1231             }
1232         }
1233     }
1234   while (changed && pass < MAX_ALIAS_LOOP_PASSES);
1235
1236   new_reg_base_value = 0;
1237   reg_seen = 0;
1238 }
1239
1240 void
1241 end_alias_analysis ()
1242 {
1243   reg_known_value = 0;
1244   reg_base_value = 0;
1245   reg_base_value_size = 0;
1246   if (alias_invariant)
1247     {
1248       free ((char *)alias_invariant);
1249       alias_invariant = 0;
1250     }
1251 }