OSDN Git Service

* params.def (PARAM_INLINE_UNIT_GROWTH): Set to 30.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / ipa-reference.c
1 /* Callgraph based analysis of static variables.
2    Copyright (C) 2004, 2005 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Kenneth Zadeck <zadeck@naturalbridge.com>
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
8 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
9 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
10 version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
13 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
14 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
15 for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
19 Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
20 02110-1301, USA.  
21 */
22
23 /* This file gathers information about how variables whose scope is
24    confined to the compilation unit are used.  
25
26    There are two categories of information produced by this pass:
27
28    1) The addressable (TREE_ADDRESSABLE) bit and readonly
29    (TREE_READONLY) bit associated with these variables is properly set
30    based on scanning all of the code withing the compilation unit.
31
32    2) The transitive call site specific clobber effects are computed
33    for the variables whose scope is contained within this compilation
34    unit.
35
36    First each function and static variable initialization is analyzed
37    to determine which local static variables are either read, written,
38    or have their address taken.  Any local static that has its address
39    taken is removed from consideration.  Once the local read and
40    writes are determined, a transitive closure of this information is
41    performed over the call graph to determine the worst case set of
42    side effects of each call.  In later parts of the compiler, these
43    local and global sets are examined to make the call clobbering less
44    traumatic, promote some statics to registers, and improve aliasing
45    information.
46    
47    Currently must be run after inlining decisions have been made since
48    otherwise, the local sets will not contain information that is
49    consistent with post inlined state.  The global sets are not prone
50    to this problem since they are by definition transitive.  
51 */
52
53 #include "config.h"
54 #include "system.h"
55 #include "coretypes.h"
56 #include "tm.h"
57 #include "tree.h"
58 #include "tree-flow.h"
59 #include "tree-inline.h"
60 #include "tree-pass.h"
61 #include "langhooks.h"
62 #include "pointer-set.h"
63 #include "ggc.h"
64 #include "ipa-utils.h"
65 #include "ipa-reference.h"
66 #include "c-common.h"
67 #include "tree-gimple.h"
68 #include "cgraph.h"
69 #include "output.h"
70 #include "flags.h"
71 #include "timevar.h"
72 #include "diagnostic.h"
73 #include "langhooks.h"
74
75 /* This splay tree contains all of the static variables that are
76    being considered by the compilation level alias analysis.  For
77    module_at_a_time compilation, this is the set of static but not
78    public variables.  Any variables that either have their address
79    taken or participate in otherwise unsavory operations are deleted
80    from this list.  */
81 static GTY((param1_is(int), param2_is(tree)))
82      splay_tree reference_vars_to_consider;
83
84 /* This bitmap is used to knock out the module static variables whose
85    addresses have been taken and passed around.  */
86 static bitmap module_statics_escape;
87
88 /* This bitmap is used to knock out the module static variables that
89    are not readonly.  */
90 static bitmap module_statics_written;
91
92 /* A bit is set for every module static we are considering.  This is
93    ored into the local info when asm code is found that clobbers all
94    memory. */
95 static bitmap all_module_statics;
96
97 static struct pointer_set_t *visited_nodes;
98
99 static bitmap_obstack ipa_obstack;
100
101 enum initialization_status_t
102 {
103   UNINITIALIZED,
104   RUNNING,
105   FINISHED
106 };
107
108 tree memory_identifier_string;
109
110 /* Return the ipa_reference_vars structure starting from the cgraph NODE.  */
111 static inline ipa_reference_vars_info_t
112 get_reference_vars_info_from_cgraph (struct cgraph_node * node)
113 {
114   return get_function_ann (node->decl)->reference_vars_info;
115 }
116
117 /* Get a bitmap that contains all of the locally referenced static
118    variables for function FN.  */
119 static ipa_reference_local_vars_info_t
120 get_local_reference_vars_info (tree fn) 
121 {
122   ipa_reference_vars_info_t info = get_function_ann (fn)->reference_vars_info;
123
124   if (info)
125     return info->local;
126   else
127     /* This phase was not run.  */ 
128     return NULL;
129 }
130
131 /* Get a bitmap that contains all of the globally referenced static
132    variables for function FN.  */
133  
134 static ipa_reference_global_vars_info_t
135 get_global_reference_vars_info (tree fn) 
136 {
137   ipa_reference_vars_info_t info = get_function_ann (fn)->reference_vars_info;
138
139   if (info)
140     return info->global;
141   else
142     /* This phase was not run.  */ 
143     return NULL;
144 }
145
146 /* Return a bitmap indexed by VAR_DECL uid for the static variables
147    that may be read locally by the execution of the function fn.
148    Returns NULL if no data is available.  */
149
150 bitmap 
151 ipa_reference_get_read_local (tree fn)
152 {
153   ipa_reference_local_vars_info_t l = get_local_reference_vars_info (fn);
154   if (l) 
155     return l->statics_read;
156   else
157     return NULL;
158 }
159
160 /* Return a bitmap indexed by VAR_DECL uid for the static variables
161    that may be written locally by the execution of the function fn.
162    Returns NULL if no data is available.  */
163
164 bitmap 
165 ipa_reference_get_written_local (tree fn)
166 {
167   ipa_reference_local_vars_info_t l = get_local_reference_vars_info (fn);
168   if (l) 
169     return l->statics_written;
170   else
171     return NULL;
172 }
173
174 /* Return a bitmap indexed by VAR_DECL uid for the static variables
175    that are read during the execution of the function FN.  Returns
176    NULL if no data is available.  */
177
178 bitmap 
179 ipa_reference_get_read_global (tree fn) 
180 {
181   ipa_reference_global_vars_info_t g = get_global_reference_vars_info (fn);
182   if (g) 
183     return g->statics_read;
184   else
185     return NULL;
186 }
187
188 /* Return a bitmap indexed by VAR_DECL uid for the static variables
189    that are written during the execution of the function FN.  Note
190    that variables written may or may not be read during the function
191    call.  Returns NULL if no data is available.  */
192
193 bitmap 
194 ipa_reference_get_written_global (tree fn) 
195 {
196   ipa_reference_global_vars_info_t g = get_global_reference_vars_info (fn);
197   if (g) 
198     return g->statics_written;
199   else
200     return NULL;
201 }
202
203 /* Return a bitmap indexed by_DECL_UID uid for the static variables
204    that are not read during the execution of the function FN.  Returns
205    NULL if no data is available.  */
206
207 bitmap 
208 ipa_reference_get_not_read_global (tree fn) 
209 {
210   ipa_reference_global_vars_info_t g = get_global_reference_vars_info (fn);
211   if (g) 
212     return g->statics_not_read;
213   else
214     return NULL;
215 }
216
217 /* Return a bitmap indexed by DECL_UID uid for the static variables
218    that are not written during the execution of the function FN.  Note
219    that variables written may or may not be read during the function
220    call.  Returns NULL if no data is available.  */
221
222 bitmap 
223 ipa_reference_get_not_written_global (tree fn) 
224 {
225   ipa_reference_global_vars_info_t g = get_global_reference_vars_info (fn);
226   if (g) 
227     return g->statics_not_written;
228   else
229     return NULL;
230 }
231
232 \f
233
234 /* Add VAR to all_module_statics and the two
235    reference_vars_to_consider* sets.  */
236
237 static inline void 
238 add_static_var (tree var) 
239 {
240   int uid = DECL_UID (var);
241   if (!bitmap_bit_p (all_module_statics, uid))
242     {
243       splay_tree_insert (reference_vars_to_consider,
244                          uid, (splay_tree_value)var);
245       bitmap_set_bit (all_module_statics, uid);
246     }
247 }
248
249 /* Return true if the variable T is the right kind of static variable to
250    perform compilation unit scope escape analysis.  */
251
252 static inline bool 
253 has_proper_scope_for_analysis (tree t)
254 {
255   /* If the variable has the "used" attribute, treat it as if it had a
256      been touched by the devil.  */
257   if (lookup_attribute ("used", DECL_ATTRIBUTES (t)))
258     return false;
259
260   /* Do not want to do anything with volatile except mark any
261      function that uses one to be not const or pure.  */
262   if (TREE_THIS_VOLATILE (t)) 
263     return false;
264
265   /* Do not care about a local automatic that is not static.  */
266   if (!TREE_STATIC (t) && !DECL_EXTERNAL (t))
267     return false;
268
269   if (DECL_EXTERNAL (t) || TREE_PUBLIC (t))
270     return false;
271
272   /* This is a variable we care about.  Check if we have seen it
273      before, and if not add it the set of variables we care about.  */
274   if (!bitmap_bit_p (all_module_statics, DECL_UID (t)))
275     add_static_var (t);
276
277   return true;
278 }
279
280 /* If T is a VAR_DECL for a static that we are interested in, add the
281    uid to the bitmap.  */
282
283 static void
284 check_operand (ipa_reference_local_vars_info_t local, 
285                tree t, bool checking_write)
286 {
287   if (!t) return;
288
289   if ((TREE_CODE (t) == VAR_DECL || TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
290       && (has_proper_scope_for_analysis (t))) 
291     {
292       if (checking_write)
293         {
294           if (local)
295             bitmap_set_bit (local->statics_written, DECL_UID (t));
296           /* Mark the write so we can tell which statics are
297              readonly.  */
298           bitmap_set_bit (module_statics_written, DECL_UID (t));
299         }
300       else if (local)
301         bitmap_set_bit (local->statics_read, DECL_UID (t));
302     }
303 }
304
305 /* Examine tree T for references to static variables. All internal
306    references like array references or indirect references are added
307    to the READ_BM. Direct references are added to either READ_BM or
308    WRITE_BM depending on the value of CHECKING_WRITE.   */
309
310 static void
311 check_tree (ipa_reference_local_vars_info_t local, tree t, bool checking_write)
312 {
313   if ((TREE_CODE (t) == EXC_PTR_EXPR) || (TREE_CODE (t) == FILTER_EXPR))
314     return;
315
316   while (TREE_CODE (t) == REALPART_EXPR 
317          || TREE_CODE (t) == IMAGPART_EXPR
318          || handled_component_p (t))
319     {
320       if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF)
321         check_operand (local, TREE_OPERAND (t, 1), false);
322       t = TREE_OPERAND (t, 0);
323     }
324
325   /* The bottom of an indirect reference can only be read, not
326      written.  So just recurse and whatever we find, check it against
327      the read bitmaps.  */
328
329   /*  if (INDIRECT_REF_P (t) || TREE_CODE (t) == MEM_REF) */
330   /* FIXME when we have array_ref's of pointers.  */
331   if (INDIRECT_REF_P (t))
332     check_tree (local, TREE_OPERAND (t, 0), false);
333
334   if (SSA_VAR_P (t))
335     check_operand (local, t, checking_write);
336 }
337
338 /* Scan tree T to see if there are any addresses taken in within T.  */
339
340 static void 
341 look_for_address_of (tree t)
342 {
343   if (TREE_CODE (t) == ADDR_EXPR)
344     {
345       tree x = get_base_var (t);
346       if (TREE_CODE (x) == VAR_DECL || TREE_CODE (x) == FUNCTION_DECL) 
347         if (has_proper_scope_for_analysis (x))
348           bitmap_set_bit (module_statics_escape, DECL_UID (x));
349     }
350 }
351
352 /* Check to see if T is a read or address of operation on a static var
353    we are interested in analyzing.  LOCAL is passed in to get access
354    to its bit vectors.  Local is NULL if this is called from a static
355    initializer.  */
356
357 static void
358 check_rhs_var (ipa_reference_local_vars_info_t local, tree t)
359 {
360   look_for_address_of (t);
361
362   if (local == NULL) 
363     return;
364
365   check_tree(local, t, false);
366 }
367
368 /* Check to see if T is an assignment to a static var we are
369    interested in analyzing.  LOCAL is passed in to get access to its bit
370    vectors.  */
371
372 static void
373 check_lhs_var (ipa_reference_local_vars_info_t local, tree t)
374 {
375   if (local == NULL) 
376     return;
377    
378   check_tree(local, t, true);
379 }
380
381 /* This is a scaled down version of get_asm_expr_operands from
382    tree_ssa_operands.c.  The version there runs much later and assumes
383    that aliasing information is already available. Here we are just
384    trying to find if the set of inputs and outputs contain references
385    or address of operations to local static variables.  FN is the
386    function being analyzed and STMT is the actual asm statement.  */
387
388 static void
389 get_asm_expr_operands (ipa_reference_local_vars_info_t local, tree stmt)
390 {
391   int noutputs = list_length (ASM_OUTPUTS (stmt));
392   const char **oconstraints
393     = (const char **) alloca ((noutputs) * sizeof (const char *));
394   int i;
395   tree link;
396   const char *constraint;
397   bool allows_mem, allows_reg, is_inout;
398   
399   for (i=0, link = ASM_OUTPUTS (stmt); link; ++i, link = TREE_CHAIN (link))
400     {
401       oconstraints[i] = constraint
402         = TREE_STRING_POINTER (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (link)));
403       parse_output_constraint (&constraint, i, 0, 0,
404                                &allows_mem, &allows_reg, &is_inout);
405       
406       check_lhs_var (local, TREE_VALUE (link));
407     }
408
409   for (link = ASM_INPUTS (stmt); link; link = TREE_CHAIN (link))
410     {
411       constraint
412         = TREE_STRING_POINTER (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (link)));
413       parse_input_constraint (&constraint, 0, 0, noutputs, 0,
414                               oconstraints, &allows_mem, &allows_reg);
415       
416       check_rhs_var (local, TREE_VALUE (link));
417     }
418   
419   for (link = ASM_CLOBBERS (stmt); link; link = TREE_CHAIN (link))
420     if (simple_cst_equal(TREE_VALUE (link), memory_identifier_string) == 1) 
421       {
422         /* Abandon all hope, ye who enter here. */
423         local->calls_read_all = true;
424         local->calls_write_all = true;
425       }      
426 }
427
428 /* Check the parameters of a function call from CALLER to CALL_EXPR to
429    see if any of them are static vars.  Also check to see if this is
430    either an indirect call, a call outside the compilation unit, or
431    has special attributes that effect the clobbers.  The caller
432    parameter is the tree node for the caller and the second operand is
433    the tree node for the entire call expression.  */
434
435 static void
436 check_call (ipa_reference_local_vars_info_t local, tree call_expr) 
437 {
438   int flags = call_expr_flags (call_expr);
439   tree operand_list = TREE_OPERAND (call_expr, 1);
440   tree operand;
441   tree callee_t = get_callee_fndecl (call_expr);
442   enum availability avail = AVAIL_NOT_AVAILABLE;
443
444   for (operand = operand_list;
445        operand != NULL_TREE;
446        operand = TREE_CHAIN (operand))
447     {
448       tree argument = TREE_VALUE (operand);
449       check_rhs_var (local, argument);
450     }
451
452   if (callee_t)
453     {
454       struct cgraph_node* callee = cgraph_node(callee_t);
455       avail = cgraph_function_body_availability (callee);
456     }
457
458   if (avail == AVAIL_NOT_AVAILABLE || avail == AVAIL_OVERWRITABLE)
459     if (local) 
460       {
461         if (flags & ECF_PURE) 
462           local->calls_read_all = true;
463         else 
464           {
465             local->calls_read_all = true;
466             local->calls_write_all = true;
467           }
468       }
469 }
470
471 /* TP is the part of the tree currently under the microscope.
472    WALK_SUBTREES is part of the walk_tree api but is unused here.
473    DATA is cgraph_node of the function being walked.  */
474
475 /* FIXME: When this is converted to run over SSA form, this code
476    should be converted to use the operand scanner.  */
477
478 static tree
479 scan_for_static_refs (tree *tp, 
480                       int *walk_subtrees, 
481                       void *data)
482 {
483   struct cgraph_node *fn = data;
484   tree t = *tp;
485   ipa_reference_local_vars_info_t local = NULL;
486   if (fn)
487     local = get_reference_vars_info_from_cgraph (fn)->local;
488
489   switch (TREE_CODE (t))  
490     {
491     case VAR_DECL:
492       if (DECL_INITIAL (t))
493         walk_tree (&DECL_INITIAL (t), scan_for_static_refs, fn, visited_nodes);
494       *walk_subtrees = 0;
495       break;
496
497     case GIMPLE_MODIFY_STMT:
498       {
499         /* First look on the lhs and see what variable is stored to */
500         tree lhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (t, 0);
501         tree rhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (t, 1);
502         check_lhs_var (local, lhs);
503
504         /* For the purposes of figuring out what the cast affects */
505
506         /* Next check the operands on the rhs to see if they are ok. */
507         switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (rhs))) 
508           {
509           case tcc_binary:          
510           case tcc_comparison:      
511             {
512               tree op0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
513               tree op1 = TREE_OPERAND (rhs, 1);
514               check_rhs_var (local, op0);
515               check_rhs_var (local, op1);
516             }
517             break;
518           case tcc_unary:
519             {
520               tree op0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
521               check_rhs_var (local, op0);
522             }
523
524             break;
525           case tcc_reference:
526             check_rhs_var (local, rhs);
527             break;
528           case tcc_declaration:
529             check_rhs_var (local, rhs);
530             break;
531           case tcc_expression:
532             switch (TREE_CODE (rhs)) 
533               {
534               case ADDR_EXPR:
535                 check_rhs_var (local, rhs);
536                 break;
537               case CALL_EXPR: 
538                 check_call (local, rhs);
539                 break;
540               default:
541                 break;
542               }
543             break;
544           default:
545             break;
546           }
547         *walk_subtrees = 0;
548       }
549       break;
550
551     case ADDR_EXPR:
552       /* This case is here to find addresses on rhs of constructors in
553          decl_initial of static variables. */
554       check_rhs_var (local, t);
555       *walk_subtrees = 0;
556       break;
557
558     case LABEL_EXPR:
559       if (DECL_NONLOCAL (TREE_OPERAND (t, 0)))
560         {
561           /* Target of long jump. */
562           local->calls_read_all = true;
563           local->calls_write_all = true;
564         }
565       break;
566
567     case CALL_EXPR: 
568       check_call (local, t);
569       *walk_subtrees = 0;
570       break;
571       
572     case ASM_EXPR:
573       get_asm_expr_operands (local, t);
574       *walk_subtrees = 0;
575       break;
576       
577     default:
578       break;
579     }
580   return NULL;
581 }
582
583
584 /* Lookup the tree node for the static variable that has UID.  */
585 static tree
586 get_static_decl (int index)
587 {
588   splay_tree_node stn = 
589     splay_tree_lookup (reference_vars_to_consider, index);
590   if (stn)
591     return (tree)stn->value;
592   return NULL;
593 }
594
595 /* Lookup the tree node for the static variable that has UID and
596    convert the name to a string for debugging.  */
597
598 static const char *
599 get_static_name (int index)
600 {
601   splay_tree_node stn = 
602     splay_tree_lookup (reference_vars_to_consider, index);
603   if (stn)
604     return lang_hooks.decl_printable_name ((tree)(stn->value), 2);
605   return NULL;
606 }
607
608 /* Or in all of the bits from every callee into X, the caller's, bit
609    vector.  There are several cases to check to avoid the sparse
610    bitmap oring.  */
611
612 static void
613 propagate_bits (struct cgraph_node *x)
614 {
615   ipa_reference_vars_info_t x_info = get_reference_vars_info_from_cgraph (x);
616   ipa_reference_global_vars_info_t x_global = x_info->global;
617
618   struct cgraph_edge *e;
619   for (e = x->callees; e; e = e->next_callee) 
620     {
621       struct cgraph_node *y = e->callee;
622
623       /* Only look at the master nodes and skip external nodes.  */
624       y = cgraph_master_clone (y);
625       if (y)
626         {
627           if (get_reference_vars_info_from_cgraph (y))
628             {
629               ipa_reference_vars_info_t y_info = get_reference_vars_info_from_cgraph (y);
630               ipa_reference_global_vars_info_t y_global = y_info->global;
631               
632               if (x_global->statics_read
633                   != all_module_statics)
634                 {
635                   if (y_global->statics_read 
636                       == all_module_statics)
637                     {
638                       BITMAP_FREE (x_global->statics_read);
639                       x_global->statics_read 
640                         = all_module_statics;
641                     }
642                   /* Skip bitmaps that are pointer equal to node's bitmap
643                      (no reason to spin within the cycle).  */
644                   else if (x_global->statics_read 
645                            != y_global->statics_read)
646                     bitmap_ior_into (x_global->statics_read,
647                                      y_global->statics_read);
648                 }
649               
650               if (x_global->statics_written 
651                   != all_module_statics)
652                 {
653                   if (y_global->statics_written 
654                       == all_module_statics)
655                     {
656                       BITMAP_FREE (x_global->statics_written);
657                       x_global->statics_written 
658                         = all_module_statics;
659                     }
660                   /* Skip bitmaps that are pointer equal to node's bitmap
661                      (no reason to spin within the cycle).  */
662                   else if (x_global->statics_written 
663                            != y_global->statics_written)
664                     bitmap_ior_into (x_global->statics_written,
665                                      y_global->statics_written);
666                 }
667             }
668           else 
669             {
670               gcc_unreachable ();
671             }
672         }
673     }
674 }
675
676 /* Look at all of the callees of X to see which ones represent inlined
677    calls.  For each of these callees, merge their local info into
678    TARGET and check their children recursively.  
679
680    This function goes away when Jan changes the inliner and IPA
681    analysis so that this is not run between the time when inlining
682    decisions are made and when the inlining actually occurs.  */
683
684 static void 
685 merge_callee_local_info (struct cgraph_node *target, 
686                          struct cgraph_node *x)
687 {
688   struct cgraph_edge *e;
689   ipa_reference_local_vars_info_t x_l = 
690     get_reference_vars_info_from_cgraph (target)->local;
691
692   /* Make the world safe for tail recursion.  */
693   struct ipa_dfs_info *node_info = x->aux;
694   
695   if (node_info->aux) 
696     return;
697
698   node_info->aux = x;
699
700   for (e = x->callees; e; e = e->next_callee) 
701     {
702       struct cgraph_node *y = e->callee;
703       if (y->global.inlined_to) 
704         {
705           ipa_reference_vars_info_t y_info;
706           ipa_reference_local_vars_info_t y_l;
707           struct cgraph_node* orig_y = y;
708          
709           y = cgraph_master_clone (y);
710           if (y)
711             {
712               y_info = get_reference_vars_info_from_cgraph (y);
713               y_l = y_info->local;
714               if (x_l != y_l)
715                 {
716                   bitmap_ior_into (x_l->statics_read,
717                                    y_l->statics_read);
718                   bitmap_ior_into (x_l->statics_written,
719                                    y_l->statics_written);
720                 }
721               x_l->calls_read_all |= y_l->calls_read_all;
722               x_l->calls_write_all |= y_l->calls_write_all;
723               merge_callee_local_info (target, y);
724             }
725           else 
726             {
727               fprintf(stderr, "suspect inlining of ");
728               dump_cgraph_node (stderr, orig_y);
729               fprintf(stderr, "\ninto ");
730               dump_cgraph_node (stderr, target);
731               dump_cgraph (stderr);
732               gcc_assert(false);
733             }
734         }
735     }
736
737   node_info->aux = NULL;
738 }
739
740 /* The init routine for analyzing global static variable usage.  See
741    comments at top for description.  */
742 static void 
743 ipa_init (void) 
744 {
745   struct cgraph_node *node;
746   memory_identifier_string = build_string(7, "memory");
747
748   reference_vars_to_consider =
749     splay_tree_new_ggc (splay_tree_compare_ints);
750
751   bitmap_obstack_initialize (&ipa_obstack);
752   module_statics_escape = BITMAP_ALLOC (&ipa_obstack);
753   module_statics_written = BITMAP_ALLOC (&ipa_obstack);
754   all_module_statics = BITMAP_ALLOC (&ipa_obstack);
755
756   /* This will add NODE->DECL to the splay trees.  */
757   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
758     has_proper_scope_for_analysis (node->decl);
759
760   /* There are some shared nodes, in particular the initializers on
761      static declarations.  We do not need to scan them more than once
762      since all we would be interested in are the addressof
763      operations.  */
764   visited_nodes = pointer_set_create ();
765 }
766
767 /* Check out the rhs of a static or global initialization VNODE to see
768    if any of them contain addressof operations.  Note that some of
769    these variables may  not even be referenced in the code in this
770    compilation unit but their right hand sides may contain references
771    to variables defined within this unit.  */
772
773 static void 
774 analyze_variable (struct varpool_node *vnode)
775 {
776   tree global = vnode->decl;
777   walk_tree (&DECL_INITIAL (global), scan_for_static_refs, 
778              NULL, visited_nodes);
779 }
780
781 /* This is the main routine for finding the reference patterns for
782    global variables within a function FN.  */
783
784 static void
785 analyze_function (struct cgraph_node *fn)
786 {
787   ipa_reference_vars_info_t info 
788     = xcalloc (1, sizeof (struct ipa_reference_vars_info_d));
789   ipa_reference_local_vars_info_t l
790     = xcalloc (1, sizeof (struct ipa_reference_local_vars_info_d));
791   tree decl = fn->decl;
792
793   /* Add the info to the tree's annotation.  */
794   get_function_ann (fn->decl)->reference_vars_info = info;
795
796   info->local = l;
797   l->statics_read = BITMAP_ALLOC (&ipa_obstack);
798   l->statics_written = BITMAP_ALLOC (&ipa_obstack);
799
800   if (dump_file)
801     fprintf (dump_file, "\n local analysis of %s\n", cgraph_node_name (fn));
802   
803   {
804     struct function *this_cfun = DECL_STRUCT_FUNCTION (decl);
805     basic_block this_block;
806
807     FOR_EACH_BB_FN (this_block, this_cfun)
808       {
809         block_stmt_iterator bsi;
810         tree phi, op;
811         use_operand_p use;
812         ssa_op_iter iter;
813
814         /* Find the addresses taken in phi node arguments.  */
815         for (phi = phi_nodes (this_block); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
816           {
817             FOR_EACH_PHI_ARG (use, phi, iter, SSA_OP_USE)
818               {
819                 op = USE_FROM_PTR (use);
820                 if (TREE_CODE (op) == ADDR_EXPR)
821                   check_rhs_var (l, op);
822               }
823           }
824
825         for (bsi = bsi_start (this_block); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
826           walk_tree (bsi_stmt_ptr (bsi), scan_for_static_refs, 
827                      fn, visited_nodes);
828       }
829   }
830
831   /* There may be const decls with interesting right hand sides.  */
832   if (DECL_STRUCT_FUNCTION (decl))
833     {
834       tree step;
835       for (step = DECL_STRUCT_FUNCTION (decl)->unexpanded_var_list;
836            step;
837            step = TREE_CHAIN (step))
838         {
839           tree var = TREE_VALUE (step);
840           if (TREE_CODE (var) == VAR_DECL 
841               && DECL_INITIAL (var)
842               && !TREE_STATIC (var))
843             walk_tree (&DECL_INITIAL (var), scan_for_static_refs, 
844                        fn, visited_nodes);
845         }
846     }
847 }
848
849 /* If FN is avail == AVAIL_OVERWRITABLE, replace the effects bit
850    vectors with worst case bit vectors.  We had to analyze it above to
851    find out if it took the address of any statics. However, now that
852    we know that, we can get rid of all of the other side effects.  */
853
854 static void
855 clean_function (struct cgraph_node *fn)
856 {
857   ipa_reference_vars_info_t info = get_reference_vars_info_from_cgraph (fn);
858   ipa_reference_local_vars_info_t l = info->local;
859   ipa_reference_global_vars_info_t g = info->global;
860   
861   if (l)
862     {
863       if (l->statics_read
864           && l->statics_read != all_module_statics)
865         BITMAP_FREE (l->statics_read);
866       if (l->statics_written
867           &&l->statics_written != all_module_statics)
868         BITMAP_FREE (l->statics_written);
869       free (l);
870     }
871   
872   if (g)
873     {
874       if (g->statics_read
875           && g->statics_read != all_module_statics)
876         BITMAP_FREE (g->statics_read);
877       
878       if (g->statics_written
879           && g->statics_written != all_module_statics)
880         BITMAP_FREE (g->statics_written);
881       
882       if (g->statics_not_read
883           && g->statics_not_read != all_module_statics)
884         BITMAP_FREE (g->statics_not_read);
885       
886       if (g->statics_not_written
887           && g->statics_not_written != all_module_statics)
888         BITMAP_FREE (g->statics_not_written);
889       free (g);
890     }
891
892   
893   free (get_function_ann (fn->decl)->reference_vars_info);
894   get_function_ann (fn->decl)->reference_vars_info = NULL;
895 }
896
897 \f
898 /* Produce the global information by preforming a transitive closure
899    on the local information that was produced by ipa_analyze_function
900    and ipa_analyze_variable.  */
901
902 static unsigned int
903 static_execute (void)
904 {
905   struct cgraph_node *node;
906   struct varpool_node *vnode;
907   struct cgraph_node *w;
908   struct cgraph_node **order =
909     xcalloc (cgraph_n_nodes, sizeof (struct cgraph_node *));
910   int order_pos = order_pos = ipa_utils_reduced_inorder (order, false, true);
911   int i;
912
913   ipa_init ();
914
915   /* Process all of the variables first.  */
916   FOR_EACH_STATIC_INITIALIZER (vnode)
917     analyze_variable (vnode);
918
919   /* Process all of the functions next. 
920
921      We do not want to process any of the clones so we check that this
922      is a master clone.  However, we do need to process any
923      AVAIL_OVERWRITABLE functions (these are never clones) because
924      they may cause a static variable to escape.  The code that can
925      overwrite such a function cannot access the statics because it
926      would not be in the same compilation unit.  When the analysis is
927      finished, the computed information of these AVAIL_OVERWRITABLE is
928      replaced with worst case info.  
929   */
930   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
931     if (node->analyzed 
932         && (cgraph_is_master_clone (node)
933             || (cgraph_function_body_availability (node) 
934                 == AVAIL_OVERWRITABLE)))
935       analyze_function (node);
936
937   pointer_set_destroy (visited_nodes);
938   visited_nodes = NULL;
939   if (dump_file) 
940     dump_cgraph (dump_file);
941
942   /* Prune out the variables that were found to behave badly
943      (i.e. have their address taken).  */
944   {
945     unsigned int index;
946     bitmap_iterator bi;
947     bitmap module_statics_readonly = BITMAP_ALLOC (&ipa_obstack);
948     bitmap module_statics_const = BITMAP_ALLOC (&ipa_obstack);
949     bitmap bm_temp = BITMAP_ALLOC (&ipa_obstack);
950
951     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (module_statics_escape, 0, index, bi)
952       {
953         splay_tree_remove (reference_vars_to_consider, index);
954       }
955
956     bitmap_and_compl_into (all_module_statics, 
957                            module_statics_escape);
958
959     bitmap_and_compl (module_statics_readonly, all_module_statics,
960                       module_statics_written);
961
962     /* If the address is not taken, we can unset the addressable bit
963        on this variable.  */
964     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (all_module_statics, 0, index, bi)
965       {
966         tree var = get_static_decl (index);
967         TREE_ADDRESSABLE (var) = 0;
968         if (dump_file) 
969           fprintf (dump_file, "Not TREE_ADDRESSABLE var %s\n",
970                    get_static_name (index));
971       }
972
973     /* If the variable is never written, we can set the TREE_READONLY
974        flag.  Additionally if it has a DECL_INITIAL that is made up of
975        constants we can treat the entire global as a constant.  */
976
977     bitmap_and_compl (module_statics_readonly, all_module_statics,
978                       module_statics_written);
979     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (module_statics_readonly, 0, index, bi)
980       {
981         tree var = get_static_decl (index);
982
983         /* Readonly on a function decl is very different from the
984            variable.  */
985         if (TREE_CODE (var) == FUNCTION_DECL)
986           continue;
987
988         /* Ignore variables in named sections - changing TREE_READONLY
989            changes the section flags, potentially causing conflicts with
990            other variables in the same named section.  */
991         if (DECL_SECTION_NAME (var) == NULL_TREE)
992           {
993             TREE_READONLY (var) = 1;
994             if (dump_file)
995               fprintf (dump_file, "read-only var %s\n", 
996                        get_static_name (index));
997           }
998         if (DECL_INITIAL (var)
999             && is_gimple_min_invariant (DECL_INITIAL (var)))
1000           {
1001             bitmap_set_bit (module_statics_const, index);
1002             if (dump_file)
1003               fprintf (dump_file, "read-only constant %s\n",
1004                        get_static_name (index));
1005           }
1006       }
1007
1008     BITMAP_FREE(module_statics_escape);
1009     BITMAP_FREE(module_statics_written);
1010
1011     if (dump_file)
1012       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (all_module_statics, 0, index, bi)
1013         {
1014           fprintf (dump_file, "\nPromotable global:%s",
1015                    get_static_name (index));
1016         }
1017
1018     for (i = 0; i < order_pos; i++ )
1019       {
1020         ipa_reference_local_vars_info_t l;
1021         node = order[i];
1022         l = get_reference_vars_info_from_cgraph (node)->local;
1023
1024         /* Any variables that are not in all_module_statics are
1025            removed from the local maps.  This will include all of the
1026            variables that were found to escape in the function
1027            scanning.  */
1028         bitmap_and_into (l->statics_read, 
1029                          all_module_statics);
1030         bitmap_and_into (l->statics_written, 
1031                          all_module_statics);
1032       }
1033
1034     BITMAP_FREE(module_statics_readonly);
1035     BITMAP_FREE(module_statics_const);
1036     BITMAP_FREE(bm_temp);
1037   }
1038
1039   if (dump_file)
1040     {
1041       for (i = 0; i < order_pos; i++ )
1042         {
1043           unsigned int index;
1044           ipa_reference_local_vars_info_t l;
1045           bitmap_iterator bi;
1046
1047           node = order[i];
1048           l = get_reference_vars_info_from_cgraph (node)->local;
1049           fprintf (dump_file, 
1050                    "\nFunction name:%s/%i:", 
1051                    cgraph_node_name (node), node->uid);
1052           fprintf (dump_file, "\n  locals read: ");
1053           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (l->statics_read,
1054                                     0, index, bi)
1055             {
1056               fprintf (dump_file, "%s ",
1057                        get_static_name (index));
1058             }
1059           fprintf (dump_file, "\n  locals written: ");
1060           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (l->statics_written,
1061                                     0, index, bi)
1062             {
1063               fprintf(dump_file, "%s ",
1064                       get_static_name (index));
1065             }
1066         }
1067     }
1068
1069   /* Propagate the local information thru the call graph to produce
1070      the global information.  All the nodes within a cycle will have
1071      the same info so we collapse cycles first.  Then we can do the
1072      propagation in one pass from the leaves to the roots.  */
1073   order_pos = ipa_utils_reduced_inorder (order, true, true);
1074   if (dump_file)
1075     ipa_utils_print_order(dump_file, "reduced", order, order_pos);
1076
1077   for (i = 0; i < order_pos; i++ )
1078     {
1079       ipa_reference_vars_info_t node_info;
1080       ipa_reference_global_vars_info_t node_g = 
1081         xcalloc (1, sizeof (struct ipa_reference_global_vars_info_d));
1082       ipa_reference_local_vars_info_t node_l;
1083       
1084       bool read_all;
1085       bool write_all;
1086       struct ipa_dfs_info * w_info;
1087
1088       node = order[i];
1089       node_info = get_reference_vars_info_from_cgraph (node);
1090       if (!node_info) 
1091         {
1092           dump_cgraph_node (stderr, node);
1093           dump_cgraph (stderr);
1094           gcc_unreachable ();
1095         }
1096
1097       node_info->global = node_g;
1098       node_l = node_info->local;
1099
1100       read_all = node_l->calls_read_all;
1101       write_all = node_l->calls_write_all;
1102
1103       /* If any node in a cycle is calls_read_all or calls_write_all
1104          they all are. */
1105       w_info = node->aux;
1106       w = w_info->next_cycle;
1107       while (w)
1108         {
1109           ipa_reference_local_vars_info_t w_l = 
1110             get_reference_vars_info_from_cgraph (w)->local;
1111           read_all |= w_l->calls_read_all;
1112           write_all |= w_l->calls_write_all;
1113
1114           w_info = w->aux;
1115           w = w_info->next_cycle;
1116         }
1117
1118       /* Initialized the bitmaps for the reduced nodes */
1119       if (read_all) 
1120         node_g->statics_read = all_module_statics;
1121       else 
1122         {
1123           node_g->statics_read = BITMAP_ALLOC (&ipa_obstack);
1124           bitmap_copy (node_g->statics_read, 
1125                        node_l->statics_read);
1126         }
1127
1128       if (write_all) 
1129         node_g->statics_written = all_module_statics;
1130       else
1131         {
1132           node_g->statics_written = BITMAP_ALLOC (&ipa_obstack);
1133           bitmap_copy (node_g->statics_written, 
1134                        node_l->statics_written);
1135         }
1136
1137       w_info = node->aux;
1138       w = w_info->next_cycle;
1139       while (w)
1140         {
1141           ipa_reference_vars_info_t w_ri = 
1142             get_reference_vars_info_from_cgraph (w);
1143           ipa_reference_local_vars_info_t w_l = w_ri->local;
1144
1145           /* All nodes within a cycle share the same global info bitmaps.  */
1146           w_ri->global = node_g;
1147           
1148           /* These global bitmaps are initialized from the local info
1149              of all of the nodes in the region.  However there is no
1150              need to do any work if the bitmaps were set to
1151              all_module_statics.  */
1152           if (!read_all)
1153             bitmap_ior_into (node_g->statics_read,
1154                              w_l->statics_read);
1155           if (!write_all)
1156             bitmap_ior_into (node_g->statics_written,
1157                              w_l->statics_written);
1158           w_info = w->aux;
1159           w = w_info->next_cycle;
1160         }
1161
1162       w = node;
1163       while (w)
1164         {
1165           propagate_bits (w);
1166           w_info = w->aux;
1167           w = w_info->next_cycle;
1168         }
1169     }
1170
1171   /* Need to fix up the local information sets.  The information that
1172      has been gathered so far is preinlining.  However, the
1173      compilation will progress post inlining so the local sets for the
1174      inlined calls need to be merged into the callers.  Note that the
1175      local sets are not shared between all of the nodes in a cycle so
1176      those nodes in the cycle must be processed explicitly.  */
1177   for (i = 0; i < order_pos; i++ )
1178     {
1179       struct ipa_dfs_info * w_info;
1180       node = order[i];
1181       merge_callee_local_info (node, node);
1182       
1183       w_info = node->aux;
1184       w = w_info->next_cycle;
1185       while (w)
1186         {
1187           merge_callee_local_info (w, w);
1188           w_info = w->aux;
1189           w = w_info->next_cycle;
1190         }
1191     }
1192
1193   if (dump_file)
1194     {
1195       for (i = 0; i < order_pos; i++ )
1196         {
1197           ipa_reference_vars_info_t node_info;
1198           ipa_reference_global_vars_info_t node_g;
1199           ipa_reference_local_vars_info_t node_l;
1200           unsigned int index;
1201           bitmap_iterator bi;
1202           struct ipa_dfs_info * w_info;
1203
1204           node = order[i];
1205           node_info = get_reference_vars_info_from_cgraph (node);
1206           node_g = node_info->global;
1207           node_l = node_info->local;
1208           fprintf (dump_file, 
1209                    "\nFunction name:%s/%i:", 
1210                    cgraph_node_name (node), node->uid);
1211           fprintf (dump_file, "\n  locals read: ");
1212           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (node_l->statics_read,
1213                                     0, index, bi)
1214             {
1215               fprintf (dump_file, "%s ",
1216                        get_static_name (index));
1217             }
1218           fprintf (dump_file, "\n  locals written: ");
1219           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (node_l->statics_written,
1220                                     0, index, bi)
1221             {
1222               fprintf(dump_file, "%s ",
1223                       get_static_name (index));
1224             }
1225
1226           w_info = node->aux;
1227           w = w_info->next_cycle;
1228           while (w) 
1229             {
1230               ipa_reference_vars_info_t w_ri = 
1231                 get_reference_vars_info_from_cgraph (w);
1232               ipa_reference_local_vars_info_t w_l = w_ri->local;
1233               fprintf (dump_file, "\n  next cycle: %s/%i ",
1234                        cgraph_node_name (w), w->uid);
1235               fprintf (dump_file, "\n    locals read: ");
1236               EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (w_l->statics_read,
1237                                         0, index, bi)
1238                 {
1239                   fprintf (dump_file, "%s ",
1240                            get_static_name (index));
1241                 }
1242
1243               fprintf (dump_file, "\n    locals written: ");
1244               EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (w_l->statics_written,
1245                                         0, index, bi)
1246                 {
1247                   fprintf(dump_file, "%s ",
1248                           get_static_name (index));
1249                 }
1250               
1251
1252               w_info = w->aux;
1253               w = w_info->next_cycle;
1254             }
1255           fprintf (dump_file, "\n  globals read: ");
1256           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (node_g->statics_read,
1257                                     0, index, bi)
1258             {
1259               fprintf (dump_file, "%s ",
1260                        get_static_name (index));
1261             }
1262           fprintf (dump_file, "\n  globals written: ");
1263           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (node_g->statics_written,
1264                                     0, index, bi)
1265             {
1266               fprintf (dump_file, "%s ",
1267                        get_static_name (index));
1268             }
1269         }
1270     }
1271
1272   /* Cleanup. */
1273   for (i = 0; i < order_pos; i++ )
1274     {
1275       ipa_reference_vars_info_t node_info;
1276       ipa_reference_global_vars_info_t node_g;
1277       node = order[i];
1278       node_info = get_reference_vars_info_from_cgraph (node);
1279       node_g = node_info->global;
1280       
1281       /* Create the complimentary sets.  These are more useful for
1282          certain apis.  */
1283       node_g->statics_not_read = BITMAP_ALLOC (&ipa_obstack);
1284       node_g->statics_not_written = BITMAP_ALLOC (&ipa_obstack);
1285
1286       if (node_g->statics_read != all_module_statics) 
1287         {
1288           bitmap_and_compl (node_g->statics_not_read, 
1289                             all_module_statics,
1290                             node_g->statics_read);
1291         }
1292
1293       if (node_g->statics_written 
1294           != all_module_statics) 
1295         bitmap_and_compl (node_g->statics_not_written, 
1296                           all_module_statics,
1297                           node_g->statics_written);
1298    }
1299
1300   free (order);
1301
1302   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
1303     {
1304       /* Get rid of the aux information.  */
1305       
1306       if (node->aux)
1307         {
1308           free (node->aux);
1309           node->aux = NULL;
1310         }
1311       
1312       if (node->analyzed 
1313           && (cgraph_function_body_availability (node) == AVAIL_OVERWRITABLE))
1314         clean_function (node);
1315     }
1316   return 0;
1317 }
1318
1319
1320 static bool
1321 gate_reference (void)
1322 {
1323   return (flag_unit_at_a_time != 0  && flag_ipa_reference
1324           /* Don't bother doing anything if the program has errors.  */
1325           && !(errorcount || sorrycount));
1326 }
1327
1328 struct tree_opt_pass pass_ipa_reference =
1329 {
1330   "static-var",                         /* name */
1331   gate_reference,                       /* gate */
1332   static_execute,                       /* execute */
1333   NULL,                                 /* sub */
1334   NULL,                                 /* next */
1335   0,                                    /* static_pass_number */
1336   TV_IPA_REFERENCE,                     /* tv_id */
1337   0,                                    /* properties_required */
1338   0,                                    /* properties_provided */
1339   0,                                    /* properties_destroyed */
1340   0,                                    /* todo_flags_start */
1341   0,                                    /* todo_flags_finish */
1342   0                                     /* letter */
1343 };
1344
1345 #include "gt-ipa-reference.h"
1346