OSDN Git Service

gcc/fortran:
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / ipa-struct-reorg.c
1 /* Struct-reorg optimization.
2    Copyright (C) 2007 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Olga Golovanevsky <olga@il.ibm.com>
4    (Initial version of this code was developed
5    by Caroline Tice and Mostafa Hagog.)
6
7 This file is part of GCC.
8
9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
10 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
11 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
12 version.
13
14 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
15 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
16 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
17 for more details.
18
19 You should have received a copy of the GNU General Public License
20 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
21 Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
22 02111-1307, USA.  */
23
24 #include "config.h"
25 #include "system.h"
26 #include "coretypes.h"
27 #include "tm.h"
28 #include "ggc.h"
29 #include "tree.h"
30 #include "rtl.h"
31 #include "tree-gimple.h"
32 #include "tree-inline.h"
33 #include "tree-flow.h"
34 #include "tree-flow-inline.h"
35 #include "langhooks.h"
36 #include "pointer-set.h"
37 #include "hashtab.h"
38 #include "c-tree.h"
39 #include "toplev.h"
40 #include "flags.h"
41 #include "debug.h"
42 #include "target.h"
43 #include "cgraph.h"
44 #include "diagnostic.h"
45 #include "timevar.h"
46 #include "params.h"
47 #include "fibheap.h"
48 #include "intl.h"
49 #include "function.h"
50 #include "basic-block.h"
51 #include "tree-iterator.h"
52 #include "tree-pass.h"
53 #include "ipa-struct-reorg.h"
54 #include "opts.h"
55 #include "ipa-type-escape.h"
56 #include "tree-dump.h"
57 #include "c-common.h"
58
59 /* This optimization implements structure peeling.
60
61    For example, given a structure type:
62    typedef struct
63    {
64      int a;
65      float b;
66      int c;
67    }str_t;
68
69    it can be peeled into two structure types as follows:
70
71    typedef struct  and  typedef struct
72    {                    {
73      int a;               float b;
74      int c;             } str_t_1;
75    }str_t_0;
76
77    or can be fully peeled:
78
79    typedef struct
80    {
81      int a;
82    }str_t_0;
83
84    typedef struct
85    {
86      float b;
87    }str_t_1;
88
89    typedef struct
90    {
91      int c;
92    }str_t_2;
93
94    When structure type is peeled all instances and their accesses
95    in the program are updated accordingly. For example, if there is
96    array of structures:
97
98    str_t A[N];
99
100    and structure type str_t was peeled into two structures str_t_0
101    and str_t_1 as it was shown above, then array A will be replaced
102    by two arrays as follows:
103
104    str_t_0 A_0[N];
105    str_t_1 A_1[N];
106
107    The field access of field a of element i of array A: A[i].a will be
108    replaced by an access to field a of element i of array A_0: A_0[i].a.
109
110    This optimization also supports dynamically allocated arrays.
111    If array of structures was allocated by malloc function:
112
113    str_t * p = (str_t *) malloc (sizeof (str_t) * N)
114
115    the allocation site will be replaced to reflect new structure types:
116
117    str_t_0 * p_0 = (str_t_0 *) malloc (sizeof (str_t_0) * N)
118    str_t_1 * p_1 = (str_t_1 *) malloc (sizeof (str_t_1) * N)
119
120    The field access through the pointer p[i].a will be changed by p_0[i].a.
121
122    The goal of structure peeling is to improve spatial locality.
123    For example, if one of the fields of a structure is accessed frequently
124    in the loop:
125
126    for (i = 0; i < N; i++)
127    {
128      ... = A[i].a;
129    }
130
131    the allocation of field a of str_t contiguously in memory will
132    increase the chances of fetching the field from cache.
133
134    The analysis part of this optimization is based on the frequency of
135    field accesses, which are collected all over the program.
136    Then the fields with the frequencies that satisfy the following condition
137    get peeled out of the structure:
138
139    freq(f) > C * max_field_freq_in_struct
140
141    where max_field_freq_in_struct is the maximum field frequency
142    in the structure. C is a constant defining which portion of
143    max_field_freq_in_struct the fields should have in order to be peeled.
144
145    If profiling information is provided, it is used to calculate the
146    frequency of field accesses. Otherwise, the structure is fully peeled.
147
148    IPA type-escape analysis is used to determine when it is safe
149    to peel a structure.
150
151    The optimization is activated by flag -fipa-struct-reorg.  */
152
153 /* New variables created by this optimization.
154    When doing struct peeling, each variable of
155    the original struct type will be replaced by
156    the set of new variables corresponding to
157    the new structure types.  */
158 struct new_var_data {
159   /* VAR_DECL for original struct type.  */
160   tree orig_var;
161   /* Vector of new variables.  */
162   VEC(tree, heap) *new_vars;
163 };
164
165 typedef struct new_var_data *new_var;
166 typedef const struct new_var_data *const_new_var;
167
168 /* This structure represents allocation site of the structure.  */
169 typedef struct alloc_site
170 {
171   tree stmt;
172   d_str str;
173 } alloc_site_t;
174
175 DEF_VEC_O (alloc_site_t);
176 DEF_VEC_ALLOC_O (alloc_site_t, heap);
177
178 /* Allocation sites that belong to the same function.  */
179 struct func_alloc_sites
180 {
181   tree func;
182   /* Vector of allocation sites for function.  */
183   VEC (alloc_site_t, heap) *allocs;
184 };
185
186 typedef struct func_alloc_sites *fallocs_t;
187 typedef const struct func_alloc_sites *const_fallocs_t;
188
189 /* All allocation sites in the program.  */
190 htab_t alloc_sites;
191
192 /* New global variables. Generated once for whole program.  */
193 htab_t new_global_vars;
194
195 /* New local variables. Generated per-function.  */
196 htab_t new_local_vars;
197
198 /* Vector of structures to be transformed.  */
199 typedef struct data_structure structure;
200 DEF_VEC_O (structure);
201 DEF_VEC_ALLOC_O (structure, heap);
202 VEC (structure, heap) *structures;
203
204 /* Forward declarations.  */
205 static bool is_equal_types (tree, tree);
206
207 /* Strip structure TYPE from pointers and arrays.  */
208
209 static inline tree
210 strip_type (tree type)
211 {
212   gcc_assert (TYPE_P (type));
213
214   while (POINTER_TYPE_P (type)
215          || TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
216     type = TREE_TYPE (type);
217
218   return  type;
219 }
220
221 /* This function returns type of VAR.  */
222
223 static inline tree
224 get_type_of_var (tree var)
225 {
226   if (!var)
227     return NULL;
228   
229   if (TREE_CODE (var) == PARM_DECL)
230       return DECL_ARG_TYPE (var);
231   else 
232     return TREE_TYPE (var);
233 }
234
235 /* Set of actions we do for each newly generated STMT.  */ 
236
237 static inline void
238 finalize_stmt (tree stmt)
239 {
240   update_stmt (stmt);
241   mark_symbols_for_renaming (stmt);
242 }
243
244 /* This function finalizes STMT and appends it to the list STMTS.  */
245
246 static inline void
247 finalize_stmt_and_append (tree *stmts, tree stmt)
248 {
249   append_to_statement_list (stmt, stmts);
250   finalize_stmt (stmt);
251 }
252
253 /* Given structure type SRT_TYPE and field FIELD, 
254    this function is looking for a field with the same name 
255    and type as FIELD in STR_TYPE. It returns it if found,
256    or NULL_TREE otherwise.  */
257
258 static tree
259 find_field_in_struct_1 (tree str_type, tree field)
260 {
261   tree str_field;
262
263   for (str_field = TYPE_FIELDS (str_type); str_field; 
264        str_field = TREE_CHAIN (str_field))
265     {
266       const char * str_field_name;
267       const char * field_name;
268
269       str_field_name = IDENTIFIER_POINTER (DECL_NAME (str_field));
270       field_name = IDENTIFIER_POINTER (DECL_NAME (field));
271       
272       gcc_assert (str_field_name);
273       gcc_assert (field_name);
274
275       if (!strcmp (str_field_name, field_name))
276         {
277           /* Check field types.  */       
278           if (is_equal_types (TREE_TYPE (str_field), TREE_TYPE (field)))
279               return str_field;
280         }
281     }
282
283   return NULL_TREE;
284 }
285
286 /* Given a field declaration FIELD_DECL, this function 
287    returns corresponding field entry in structure STR.  */
288
289 static struct field_entry *
290 find_field_in_struct (d_str str, tree field_decl)
291 {
292   int i;
293   
294   tree field = find_field_in_struct_1 (str->decl, field_decl);
295
296   for (i = 0; i < str->num_fields; i++)
297     if (str->fields[i].decl == field)
298       return &(str->fields[i]);
299
300   return NULL;
301 }
302
303 /* This function checks whether ARG is a result of multiplication 
304    of some number by STRUCT_SIZE. If yes, the function returns true 
305    and this number is filled into NUM.  */
306
307 static bool
308 is_result_of_mult (tree arg, tree *num, tree struct_size)
309 {
310   tree size_def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (arg);
311
312   /* If allocation  statementt was of the form 
313      D.2229_10 = <alloc_func> (D.2228_9);
314      then size_def_stmt can be D.2228_9 = num.3_8 * 8;  */
315
316   if (size_def_stmt && TREE_CODE (size_def_stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT)
317     {
318       tree lhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (size_def_stmt, 0);
319       tree rhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (size_def_stmt, 1);
320
321       /* We expect temporary here.  */
322       if (!is_gimple_reg (lhs)) 
323         return false;
324
325       if (TREE_CODE (rhs) == MULT_EXPR)
326         {
327           tree arg0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
328           tree arg1 = TREE_OPERAND (rhs, 1);
329
330           if (operand_equal_p (arg0, struct_size, OEP_ONLY_CONST))
331             {
332               *num = arg1;
333               return true;
334             }
335
336           if (operand_equal_p (arg1, struct_size, OEP_ONLY_CONST))
337             {
338               *num = arg0;
339               return true;
340             }
341         }
342     }
343
344   *num = NULL_TREE;
345   return false;
346 }
347
348
349 /* This function returns true if access ACC corresponds to the pattern
350    generated by compiler when an address of element i of an array 
351    of structures STR_DECL (pointed by p) is calculated (p[i]). If this 
352    pattern is recognized correctly, this function returns true
353    and fills missing fields in ACC. Otherwise it returns false.  */
354
355 static bool
356 decompose_indirect_ref_acc (tree str_decl, struct field_access_site *acc)
357 {
358   tree ref_var;
359   tree rhs, struct_size, op0, op1;
360   tree before_cast;
361  
362   ref_var = TREE_OPERAND (acc->ref, 0);
363
364   if (TREE_CODE (ref_var) != SSA_NAME)
365     return false;
366
367   acc->ref_def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (ref_var);
368   if (!(acc->ref_def_stmt)
369       || (TREE_CODE (acc->ref_def_stmt) != GIMPLE_MODIFY_STMT))
370     return false;
371
372   rhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (acc->ref_def_stmt, 1);
373
374   if (TREE_CODE (rhs) != PLUS_EXPR
375       && TREE_CODE (rhs)!= MINUS_EXPR
376       && TREE_CODE (rhs) != POINTER_PLUS_EXPR)
377     return false;
378
379   op0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
380   op1 = TREE_OPERAND (rhs, 1);
381
382   if (!is_array_access_through_pointer_and_index (TREE_CODE (rhs), op0, op1, 
383                                                  &acc->base, &acc->offset, 
384                                                  &acc->cast_stmt))
385     return false;
386
387   if (acc->cast_stmt)
388     before_cast = SINGLE_SSA_TREE_OPERAND (acc->cast_stmt, SSA_OP_USE);
389   else
390     before_cast = acc->offset;
391
392   if (!before_cast)
393     return false;
394
395
396   if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (before_cast))
397     return false; 
398
399   struct_size = TYPE_SIZE_UNIT (str_decl);
400
401   if (!is_result_of_mult (before_cast, &acc->num, struct_size))
402     return false;
403
404   return true;
405 }
406
407
408 /* This function checks whether the access ACC of structure type STR 
409    is of the form suitable for tranformation. If yes, it returns true. 
410    False otherwise.  */
411
412 static bool
413 decompose_access (tree str_decl, struct field_access_site *acc)
414 {
415   gcc_assert (acc->ref);
416
417   if (TREE_CODE (acc->ref) == INDIRECT_REF)
418     return decompose_indirect_ref_acc (str_decl, acc);
419   else if (TREE_CODE (acc->ref) == ARRAY_REF)
420     return true;
421   else if (TREE_CODE (acc->ref) == VAR_DECL)
422     return true;
423
424   return false;
425 }
426
427 /* This function creates empty field_access_site node.  */
428
429 static inline struct field_access_site *
430 make_field_acc_node (void)
431 {
432   int size = sizeof (struct field_access_site);
433
434   return (struct field_access_site *) xcalloc (1, size);
435 }
436
437 /* This function returns the structure field access, defined by STMT,
438    if it is aready in hashtable of function accesses F_ACCS.  */
439
440 static struct field_access_site *
441 is_in_field_accs (tree stmt, htab_t f_accs)
442 {
443   return (struct field_access_site *) 
444     htab_find_with_hash (f_accs, stmt, htab_hash_pointer (stmt));
445 }
446
447 /* This function adds an access ACC to the hashtable 
448    F_ACCS of field accesses.  */
449
450 static void
451 add_field_acc_to_acc_sites (struct field_access_site *acc, 
452                             htab_t f_accs)
453 {
454   void **slot;
455   
456   gcc_assert (!is_in_field_accs (acc->stmt, f_accs));
457   slot = htab_find_slot_with_hash (f_accs, acc->stmt,
458                                    htab_hash_pointer (acc->stmt), 
459                                    INSERT);
460   *slot = acc;  
461 }
462
463 /* This function adds the VAR to vector of variables of 
464    an access site defined by statement STMT. If access entry 
465    with statement STMT does not exist in hashtable of 
466    accesses ACCS, this function creates it.  */ 
467
468 static void
469 add_access_to_acc_sites (tree stmt, tree var, htab_t accs)
470 {
471    struct access_site *acc;
472
473    acc = (struct access_site *) 
474      htab_find_with_hash (accs, stmt, htab_hash_pointer (stmt));
475
476    if (!acc)
477      {
478        void **slot;
479
480        acc = (struct access_site *) xmalloc (sizeof (struct access_site));
481        acc->stmt = stmt;
482        acc->vars = VEC_alloc (tree, heap, 10);
483        slot = htab_find_slot_with_hash (accs, stmt,
484                                         htab_hash_pointer (stmt), INSERT);
485        *slot = acc;
486
487      }  
488    VEC_safe_push (tree, heap, acc->vars, var);
489 }
490
491 /* This function adds NEW_DECL to function 
492    referenced vars, and marks it for renaming.  */
493
494 static void
495 finalize_var_creation (tree new_decl)
496 {
497   add_referenced_var (new_decl);  
498   if (is_global_var (new_decl))
499     mark_call_clobbered (new_decl, ESCAPE_UNKNOWN);
500   mark_sym_for_renaming (new_decl); 
501 }
502
503 /* This function finalizes VAR creation if it is a global VAR_DECL.  */
504
505 static void
506 finalize_global_creation (tree var)
507 {
508   if (TREE_CODE (var) == VAR_DECL
509       && is_global_var (var))
510     finalize_var_creation (var);
511 }
512
513 /* This function inserts NEW_DECL to varpool.  */
514
515 static inline void
516 insert_global_to_varpool (tree new_decl)
517 {
518   struct varpool_node *new_node;
519
520   new_node = varpool_node (new_decl);
521   notice_global_symbol (new_decl);
522   varpool_mark_needed_node (new_node);
523   varpool_finalize_decl (new_decl);
524 }
525
526 /* This function finalizes the creation of new variables, 
527    defined by *SLOT->new_vars.  */ 
528
529 static int
530 finalize_new_vars_creation (void **slot, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
531 {
532   new_var n_var = *(new_var *) slot;
533   unsigned i;
534   tree var;
535
536   for (i = 0; VEC_iterate (tree, n_var->new_vars, i, var); i++)
537     finalize_var_creation (var);
538   return 1;
539 }
540
541 /* This funciton updates statements in STMT_LIST with BB info.  */
542
543 static void
544 add_bb_info (basic_block bb, tree stmt_list)
545 {
546   if (TREE_CODE (stmt_list) == STATEMENT_LIST)
547     {
548       tree_stmt_iterator tsi;
549       for (tsi = tsi_start (stmt_list); !tsi_end_p (tsi); tsi_next (&tsi))
550         {
551           tree stmt = tsi_stmt (tsi);
552
553           set_bb_for_stmt (stmt, bb);
554         }
555     }
556 }
557
558 /* This function looks for the variable of NEW_TYPE type, stored in VAR.
559    It returns it, if found, and NULL_TREE otherwise.  */
560
561 static tree
562 find_var_in_new_vars_vec (new_var var, tree new_type)
563 {
564   tree n_var;
565   unsigned i;
566
567   for (i = 0; VEC_iterate (tree, var->new_vars, i, n_var); i++)
568     {
569       tree type = strip_type(get_type_of_var (n_var));
570       gcc_assert (type);
571       
572       if (type == new_type)
573         return n_var;
574     }
575
576   return NULL_TREE;
577 }
578
579 /* This function returns new_var node, the orig_var of which is DECL.
580    It looks for new_var's in NEW_VARS_HTAB. If not found, 
581    the function returns NULL.  */
582
583 static new_var
584 is_in_new_vars_htab (tree decl, htab_t new_vars_htab)
585 {
586   return (new_var) htab_find_with_hash (new_vars_htab, decl,
587                                         htab_hash_pointer (decl));
588 }
589
590 /* Given original varaiable ORIG_VAR, this function returns
591    new variable corresponding to it of NEW_TYPE type. */
592
593 static tree
594 find_new_var_of_type (tree orig_var, tree new_type)
595 {
596   new_var var;
597   gcc_assert (orig_var && new_type);
598
599   if (TREE_CODE (orig_var) == SSA_NAME)
600     orig_var = SSA_NAME_VAR (orig_var);
601
602   var = is_in_new_vars_htab (orig_var, new_global_vars);
603   if (!var)
604     var = is_in_new_vars_htab (orig_var, new_local_vars);
605   gcc_assert (var);
606   return find_var_in_new_vars_vec (var, new_type);
607 }
608
609 /* This function generates stmt:
610    res = NUM * sizeof(TYPE) and returns it.
611    res is filled into RES.  */
612
613 static tree
614 gen_size (tree num, tree type, tree *res)
615 {
616   tree struct_size = TYPE_SIZE_UNIT (type);
617   HOST_WIDE_INT struct_size_int = TREE_INT_CST_LOW (struct_size);
618   tree new_stmt;
619
620   *res = create_tmp_var (TREE_TYPE (num), NULL);
621
622   if (*res)
623     add_referenced_var (*res);
624
625   if (exact_log2 (struct_size_int) == -1)
626     new_stmt = build_gimple_modify_stmt (num, struct_size);
627   else
628     {
629       tree C = build_int_cst (TREE_TYPE (num), exact_log2 (struct_size_int));
630  
631       new_stmt = build_gimple_modify_stmt (*res, build2 (LSHIFT_EXPR, 
632                                                          TREE_TYPE (num),
633                                                          num, C));
634     }
635
636   finalize_stmt (new_stmt);
637   return new_stmt;
638 }
639
640 /* This function generates and returns a statement, that cast variable 
641    BEFORE_CAST to NEW_TYPE. The cast result variable is stored 
642    into RES_P. ORIG_CAST_STMT is the original cast statement.  */
643
644 static tree
645 gen_cast_stmt (tree before_cast, tree new_type, tree orig_cast_stmt,
646                tree *res_p)
647 {
648   tree lhs, new_lhs, new_stmt;
649   gcc_assert (TREE_CODE (orig_cast_stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT);
650     
651   lhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (orig_cast_stmt, 0);
652   new_lhs = find_new_var_of_type (lhs, new_type);
653   gcc_assert (new_lhs);
654
655   new_stmt = build_gimple_modify_stmt (new_lhs, 
656                                        build1 (NOP_EXPR, 
657                                                TREE_TYPE (new_lhs),
658                                                before_cast));
659   finalize_stmt (new_stmt);
660   *res_p = new_lhs;
661   return new_stmt;
662 }
663
664 /* This function builds an edge between BB and E->dest and updates
665    phi nodes of E->dest. It returns newly created edge.  */
666
667 static edge
668 make_edge_and_fix_phis_of_dest (basic_block bb, edge e)
669 {
670   edge new_e;
671   tree phi, arg;
672                       
673   new_e = make_edge (bb, e->dest, e->flags);
674
675   for (phi = phi_nodes (new_e->dest); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
676     {
677       arg = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi, e);
678       add_phi_arg (phi, arg, new_e); 
679     }
680
681   return new_e;
682 }
683
684 /* This function inserts NEW_STMTS before STMT.  */
685
686 static void
687 insert_before_stmt (tree stmt, tree new_stmts)
688 {
689   block_stmt_iterator bsi;
690
691   if (!stmt || !new_stmts)
692     return;
693
694   bsi = bsi_for_stmt (stmt); 
695   bsi_insert_before (&bsi, new_stmts, BSI_SAME_STMT);   
696 }
697
698 /* Insert NEW_STMTS after STMT.  */
699
700 static void
701 insert_after_stmt (tree stmt, tree new_stmts)
702 {
703   block_stmt_iterator bsi;
704
705   if (!stmt || !new_stmts)
706     return;
707
708   bsi = bsi_for_stmt (stmt); 
709   bsi_insert_after (&bsi, new_stmts, BSI_SAME_STMT);   
710 }
711
712 /* This function returns vector of allocation sites
713    that appear in function FN_DECL.  */
714
715 static fallocs_t
716 get_fallocs (tree fn_decl)
717 {  
718   return (fallocs_t) htab_find_with_hash (alloc_sites, fn_decl,
719                                          htab_hash_pointer (fn_decl));
720 }
721
722 /* If ALLOC_STMT is D.2225_7 = <alloc_func> (D.2224_6);
723    and it is a part of allocation of a structure,
724    then it is usually followed by a cast stmt 
725    p_8 = (struct str_t *) D.2225_7;
726    which is returned by this function.  */
727
728 static tree
729 get_final_alloc_stmt (tree alloc_stmt)
730 {
731   tree final_stmt;
732   use_operand_p use_p;
733   tree alloc_res;
734
735   if (!alloc_stmt)
736     return NULL;
737   
738   if (TREE_CODE (alloc_stmt) != GIMPLE_MODIFY_STMT)
739     return NULL;
740
741   alloc_res = GIMPLE_STMT_OPERAND (alloc_stmt, 0);
742
743   if (TREE_CODE (alloc_res) != SSA_NAME)
744     return NULL;
745
746   if (!single_imm_use (alloc_res, &use_p, &final_stmt))
747     return NULL;
748   else
749     return final_stmt;
750 }
751
752 /* This function returns true if STMT is one of allocation 
753    sites of function FN_DECL. It returns false otherwise.  */
754
755 static bool
756 is_part_of_malloc (tree stmt, tree fn_decl)
757 {
758   fallocs_t fallocs = get_fallocs (fn_decl);
759   
760   if (fallocs)
761     {
762       alloc_site_t *call;
763       unsigned i;
764
765       for (i = 0;
766            VEC_iterate (alloc_site_t, fallocs->allocs, i, call); i++)
767         if (call->stmt == stmt
768             || get_final_alloc_stmt (call->stmt) == stmt)
769           return true;
770     }
771   return false;
772 }
773
774 /* Auxiliary structure for a lookup over field accesses. */
775 struct find_stmt_data
776 {
777   bool found;
778   tree stmt;
779 };
780
781 /* This function looks for DATA->stmt among 
782    the statements involved in the field access, 
783    defined by SLOT. It stops when it's found. */
784
785 static int
786 find_in_field_accs (void **slot, void *data)
787 {
788   struct field_access_site *f_acc = 
789     *(struct field_access_site **) slot;
790   tree stmt = ((struct find_stmt_data *)data)->stmt;
791
792   if (f_acc->stmt == stmt
793       || f_acc->ref_def_stmt == stmt
794       || f_acc->cast_stmt == stmt)
795     {
796       ((struct find_stmt_data *)data)->found = true;
797       return 0;
798     }
799   else
800     return 1;
801 }
802
803 /* This function checks whether STMT is part of field
804    accesses of structure STR. It returns true, if found,
805    and false otherwise.  */
806
807 static bool
808 is_part_of_field_access (tree stmt, d_str str)
809 {
810   int i;
811
812   for (i = 0; i < str->num_fields; i++)
813     {
814       struct find_stmt_data data;
815       data.found = false;
816       data.stmt = stmt;
817
818       if (str->fields[i].acc_sites)
819         htab_traverse (str->fields[i].acc_sites, find_in_field_accs, &data);
820
821       if (data.found)
822         return true;
823     }
824
825   return false;
826 }
827
828 /* Auxiliary data for exclude_from_accs function.  */
829
830 struct exclude_data
831 {
832   tree fn_decl;
833   d_str str;
834 };
835
836 /* This function returns component_ref with the BASE and 
837    field named FIELD_ID from structure TYPE.  */
838
839 static inline tree
840 build_comp_ref (tree base, tree field_id, tree type)
841 {
842   tree field;
843   bool found = false;
844   
845
846   /* Find field of structure type with the same name as field_id. */
847   for (field = TYPE_FIELDS (type); field; field = TREE_CHAIN (field))
848     {
849       if (DECL_NAME (field) == field_id)
850         {
851           found = true;
852           break;
853         }
854     }
855
856   gcc_assert (found);
857
858   return build3 (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (field), base, field, NULL_TREE);
859 }
860
861
862 /* This struct represent data used for walk_tree 
863    called from function find_pos_in_stmt.
864    - ref is a tree to be found, 
865    - and pos is a pointer that points to ref in stmt.  */
866 struct ref_pos
867 {
868   tree *pos;
869   tree ref;
870 };
871
872
873 /* This is a callback function for walk_tree, called from 
874    collect_accesses_in_bb function. DATA is a pointer to ref_pos structure.
875    When *TP is equal to DATA->ref, the walk_tree stops,
876    and found position, equal to TP, is assigned to DATA->pos.  */
877
878 static tree
879 find_pos_in_stmt_1 (tree *tp, int *walk_subtrees, void * data)
880 {
881   struct ref_pos * r_pos = (struct ref_pos *) data;
882   tree ref = r_pos->ref;
883   tree t = *tp;
884
885   if (t == ref)
886     {
887       r_pos->pos = tp;
888       return t;
889     }
890
891   switch (TREE_CODE (t))
892     {
893     case GIMPLE_MODIFY_STMT:
894       {
895         tree lhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (t, 0);
896         tree rhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (t, 1);
897         *walk_subtrees = 1;
898         walk_tree (&lhs, find_pos_in_stmt_1, data, NULL);
899         walk_tree (&rhs, find_pos_in_stmt_1, data, NULL);
900         *walk_subtrees = 0;         
901       }
902       break;
903
904     default:
905       *walk_subtrees = 1;      
906     }
907     return NULL_TREE;
908 }
909
910
911 /* This function looks for the pointer of REF in STMT,
912    It returns it, if found, and NULL otherwise.  */
913
914 static tree *
915 find_pos_in_stmt (tree stmt, tree ref)
916 {
917   struct ref_pos r_pos;
918
919   r_pos.ref = ref;
920   r_pos.pos = NULL;
921   walk_tree (&stmt, find_pos_in_stmt_1, &r_pos, NULL);
922
923   return r_pos.pos;
924 }
925
926 /* This structure is used to represent array 
927    or pointer-to wrappers of structure type.
928    For example, if type1 is structure type, 
929    then for type1 ** we generate two type_wrapper 
930    structures with wrap = 0 each one.  
931    It's used to unwind the original type up to 
932    structure type, replace it with the new structure type 
933    and wrap it back in the opposite order.  */
934
935 typedef struct type_wrapper
936 {
937   /* 0 stand for pointer wrapper, and 1 for array wrapper.  */
938   bool wrap;
939
940   /* Relevant for arrays as domain or index.  */
941   tree domain; 
942 }type_wrapper_t;
943
944 DEF_VEC_O (type_wrapper_t);
945 DEF_VEC_ALLOC_O (type_wrapper_t, heap);
946
947 /* This function replace field access ACC by the new 
948    field access of structure type NEW_TYPE.  */
949
950 static void
951 replace_field_acc (struct field_access_site *acc, tree new_type)
952 {
953   tree ref_var = acc->ref;
954   tree new_ref;
955   tree lhs, rhs;
956   tree *pos;
957   tree new_acc;
958   tree field_id = DECL_NAME (acc->field_decl);
959   VEC (type_wrapper_t, heap) *wrapper = VEC_alloc (type_wrapper_t, heap, 10);
960   type_wrapper_t *wr_p = NULL;
961   
962   while (TREE_CODE (ref_var) == INDIRECT_REF
963          || TREE_CODE (ref_var) == ARRAY_REF)
964     {
965       type_wrapper_t wr;
966
967       if ( TREE_CODE (ref_var) == INDIRECT_REF)
968         {
969           wr.wrap = 0;
970           wr.domain = 0;
971         }
972       else
973         {
974           wr.wrap = 1;
975           wr.domain = TREE_OPERAND (ref_var, 1);
976         }
977
978       VEC_safe_push (type_wrapper_t, heap, wrapper, &wr);
979       ref_var = TREE_OPERAND (ref_var, 0);
980     }
981
982   new_ref = find_new_var_of_type (ref_var, new_type);
983   finalize_global_creation (new_ref);
984
985   while (VEC_length (type_wrapper_t, wrapper) != 0)
986     {
987       tree type = TREE_TYPE (TREE_TYPE (new_ref));
988
989       wr_p = VEC_last (type_wrapper_t, wrapper); 
990       if (wr_p->wrap) /* Array.  */
991         new_ref = build4 (ARRAY_REF, type, new_ref, 
992                           wr_p->domain, NULL_TREE, NULL_TREE);
993       else /* Pointer.  */
994         new_ref = build1 (INDIRECT_REF, type, new_ref);
995       VEC_pop (type_wrapper_t, wrapper);
996     }
997
998   new_acc = build_comp_ref (new_ref, field_id, new_type);
999   VEC_free (type_wrapper_t, heap, wrapper);  
1000
1001   if (TREE_CODE (acc->stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT)
1002     {      
1003       lhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (acc->stmt, 0);
1004       rhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (acc->stmt, 1);
1005       
1006         
1007       if (lhs == acc->comp_ref)
1008         GIMPLE_STMT_OPERAND (acc->stmt, 0) = new_acc;
1009       else if (rhs == acc->comp_ref)
1010         GIMPLE_STMT_OPERAND (acc->stmt, 1) = new_acc;
1011       else
1012         {
1013           pos = find_pos_in_stmt (acc->stmt, acc->comp_ref);
1014           gcc_assert (pos);
1015           *pos = new_acc;
1016         }
1017     }
1018   else
1019     {
1020       pos = find_pos_in_stmt (acc->stmt, acc->comp_ref);
1021       gcc_assert (pos);
1022       *pos = new_acc;
1023     }
1024   
1025   finalize_stmt (acc->stmt);
1026 }
1027
1028 /* This function replace field access ACC by a new field access 
1029    of structure type NEW_TYPE.  */
1030
1031 static void
1032 replace_field_access_stmt (struct field_access_site *acc, tree new_type)
1033 {
1034
1035   if (TREE_CODE (acc->ref) == INDIRECT_REF
1036       ||TREE_CODE (acc->ref) == ARRAY_REF
1037       ||TREE_CODE (acc->ref) == VAR_DECL)
1038     replace_field_acc (acc, new_type);
1039   else
1040     gcc_unreachable ();
1041 }
1042
1043 /* This function looks for d_str, represented by TYPE, in the structures 
1044    vector. If found, it returns an index of found structure. Otherwise 
1045    it returns a length of the structures vector.  */
1046  
1047 static unsigned
1048 find_structure (tree type)
1049 {
1050   d_str str;
1051   unsigned i;
1052
1053   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type);
1054
1055   for (i = 0; VEC_iterate (structure, structures, i, str); i++)
1056     if (is_equal_types (str->decl, type))
1057       return i;
1058
1059   return VEC_length (structure, structures);
1060 }
1061
1062 /* In this function we create new statements that have the same
1063    form as ORIG_STMT, but of type NEW_TYPE. The statements 
1064    treated by this function are simple assignments, 
1065    like assignments:  p.8_7 = p; or statements with rhs of 
1066    tree codes PLUS_EXPR and MINUS_EXPR.  */
1067
1068 static tree
1069 create_base_plus_offset (tree orig_stmt, tree new_type, 
1070                          tree offset)
1071 {
1072   tree lhs, rhs;
1073   tree new_lhs, new_rhs;
1074   tree new_stmt;
1075
1076   gcc_assert (TREE_CODE (orig_stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT);
1077
1078   lhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (orig_stmt, 0);
1079   rhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (orig_stmt, 1);
1080
1081   gcc_assert (TREE_CODE (lhs) == VAR_DECL
1082               || TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME);
1083   
1084   new_lhs = find_new_var_of_type (lhs, new_type);
1085   gcc_assert (new_lhs);
1086   finalize_var_creation (new_lhs);
1087
1088   switch (TREE_CODE (rhs))
1089     {
1090     case PLUS_EXPR:
1091     case MINUS_EXPR:
1092     case POINTER_PLUS_EXPR:
1093       {
1094         tree op0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
1095         tree op1 = TREE_OPERAND (rhs, 1);
1096         tree new_op0 = NULL_TREE, new_op1 = NULL_TREE;
1097         unsigned str0, str1;
1098         unsigned length = VEC_length (structure, structures);
1099         
1100
1101         str0 = find_structure (strip_type (get_type_of_var (op0)));     
1102         str1 = find_structure (strip_type (get_type_of_var (op1)));
1103         gcc_assert ((str0 != length) || (str1 != length));
1104         
1105         if (str0 != length)
1106           new_op0 = find_new_var_of_type (op0, new_type);
1107         if (str1 != length)
1108           new_op1 = find_new_var_of_type (op1, new_type);
1109
1110         if (!new_op0)
1111           new_op0 = offset;
1112         if (!new_op1)
1113           new_op1 = offset;
1114
1115         new_rhs = build2 (TREE_CODE (rhs), TREE_TYPE (new_op0), 
1116                           new_op0, new_op1);
1117       }
1118       break;
1119
1120     default:
1121       gcc_unreachable();
1122     }
1123   
1124   new_stmt = build_gimple_modify_stmt (new_lhs, new_rhs);
1125   finalize_stmt (new_stmt);     
1126
1127   return new_stmt;
1128 }
1129
1130 /* Given a field access F_ACC of the FIELD, this function 
1131    replaces it by the new field access.  */
1132
1133 static void
1134 create_new_field_access (struct field_access_site *f_acc,
1135                          struct field_entry field)
1136 {
1137   tree new_type = field.field_mapping;
1138   tree new_stmt;
1139   tree size_res;
1140   tree mult_stmt, cast_stmt;
1141   tree cast_res = NULL;
1142   
1143   if (f_acc->num)
1144     {
1145       mult_stmt = gen_size (f_acc->num, new_type, &size_res);
1146       insert_before_stmt (f_acc->ref_def_stmt, mult_stmt);
1147     }
1148
1149   if (f_acc->cast_stmt)
1150     {
1151       cast_stmt = gen_cast_stmt (size_res, new_type, 
1152                                  f_acc->cast_stmt, &cast_res);
1153       insert_after_stmt (f_acc->cast_stmt, cast_stmt);
1154     }
1155
1156   if (f_acc->ref_def_stmt)
1157     {
1158       tree offset;
1159       if (cast_res)
1160         offset = cast_res;
1161       else
1162         offset = size_res;
1163
1164       new_stmt = create_base_plus_offset (f_acc->ref_def_stmt, 
1165                                           new_type, offset);
1166       insert_after_stmt (f_acc->ref_def_stmt, new_stmt);
1167     }
1168
1169   /* In stmt D.2163_19 = D.2162_18->b; we replace variable
1170    D.2162_18 by an appropriate variable of new_type type.  */
1171   replace_field_access_stmt (f_acc, new_type);
1172 }
1173
1174 /* This function creates a new condition statement 
1175    corresponding to the original COND_STMT, adds new basic block
1176    and redirects condition edges. NEW_VAR is a new condition 
1177    variable located in the condition statement at the position POS.  */
1178
1179 static void
1180 create_new_stmts_for_cond_expr_1 (tree new_var, tree cond_stmt, bool pos)
1181 {
1182   tree new_cond;
1183   tree new_stmt;
1184   edge true_e = NULL, false_e = NULL;
1185   basic_block new_bb;
1186   tree stmt_list;
1187
1188   extract_true_false_edges_from_block (bb_for_stmt (cond_stmt),
1189                                        &true_e, &false_e);
1190
1191   new_cond = unshare_expr (COND_EXPR_COND (cond_stmt));
1192
1193   TREE_OPERAND (new_cond, pos) = new_var;
1194                                       
1195   new_stmt = build3 (COND_EXPR, TREE_TYPE (cond_stmt),
1196                      new_cond, NULL_TREE, NULL_TREE);
1197
1198   finalize_stmt (new_stmt);
1199
1200   /* Create new basic block after bb.  */
1201   new_bb = create_empty_bb (bb_for_stmt (cond_stmt));
1202
1203   /* Add new condition stmt to the new_bb.  */
1204   stmt_list = bb_stmt_list (new_bb);
1205   append_to_statement_list (new_stmt, &stmt_list);
1206   add_bb_info (new_bb, stmt_list);
1207
1208                   
1209   /* Create false and true edges from new_bb.  */
1210   make_edge_and_fix_phis_of_dest (new_bb, true_e);
1211   make_edge_and_fix_phis_of_dest (new_bb, false_e);
1212                   
1213   /* Redirect one of original edges to point to new_bb.  */
1214   if (TREE_CODE (cond_stmt) == NE_EXPR)
1215     redirect_edge_succ (true_e, new_bb);
1216   else
1217     redirect_edge_succ (false_e, new_bb);
1218 }
1219
1220 /* This function creates new condition statements corresponding 
1221    to original condition STMT, one for each new type, and 
1222    recursively redirect edges to newly generated basic blocks.  */
1223
1224 static void
1225 create_new_stmts_for_cond_expr (tree stmt)
1226 {
1227   tree cond = COND_EXPR_COND (stmt);
1228   tree arg0, arg1, arg;
1229   unsigned str0, str1;
1230   bool s0, s1;
1231   d_str str;
1232   tree type;
1233   bool pos;
1234   int i;
1235   unsigned length = VEC_length (structure, structures);
1236
1237   gcc_assert (TREE_CODE (cond) == EQ_EXPR
1238               || TREE_CODE (cond) == NE_EXPR);
1239
1240   arg0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
1241   arg1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
1242
1243   str0 = find_structure (strip_type (get_type_of_var (arg0)));
1244   str1 = find_structure (strip_type (get_type_of_var (arg1)));
1245
1246   s0 = (str0 != length) ? true : false;
1247   s1 = (str1 != length) ? true : false;
1248
1249   gcc_assert ((!s0 && s1) || (!s1 && s0));
1250   
1251   str = s0 ? VEC_index (structure, structures, str0): 
1252     VEC_index (structure, structures, str1);
1253   arg = s0 ? arg0 : arg1;
1254   pos = s0 ? 0 : 1;
1255   
1256   for (i = 0; VEC_iterate (tree, str->new_types, i, type); i++)
1257     {
1258       tree new_arg;
1259
1260       new_arg = find_new_var_of_type (arg, type);
1261       create_new_stmts_for_cond_expr_1 (new_arg, stmt, pos);
1262     }
1263 }
1264
1265 /* Create a new general access to replace original access ACC
1266    for structure type NEW_TYPE.  */
1267
1268 static tree
1269 create_general_new_stmt (struct access_site *acc, tree new_type)
1270 {
1271   tree old_stmt = acc->stmt;
1272   tree var;
1273   tree new_stmt = unshare_expr (old_stmt);
1274   unsigned i;
1275
1276   
1277   for (i = 0; VEC_iterate (tree, acc->vars, i, var); i++)
1278     {
1279       tree *pos;
1280       tree new_var = find_new_var_of_type (var, new_type);
1281       tree lhs, rhs;
1282
1283       gcc_assert (new_var);
1284       finalize_var_creation (new_var);
1285
1286       if (TREE_CODE (new_stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT)
1287         {
1288       
1289           lhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (new_stmt, 0);
1290           rhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (new_stmt, 1);
1291           
1292           if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
1293             lhs = SSA_NAME_VAR (lhs);
1294           if (TREE_CODE (rhs) == SSA_NAME)
1295             rhs = SSA_NAME_VAR (rhs); 
1296
1297           /* It can happen that rhs is a constructor.
1298            Then we have to replace it to be of new_type.  */
1299           if (TREE_CODE (rhs) == CONSTRUCTOR)
1300             {
1301               /* Dealing only with empty constructors right now.  */
1302               gcc_assert (VEC_empty (constructor_elt, 
1303                                      CONSTRUCTOR_ELTS (rhs)));
1304               rhs = build_constructor (new_type, 0);
1305               GIMPLE_STMT_OPERAND (new_stmt, 1) = rhs;
1306             }
1307           
1308           if (lhs == var)
1309             GIMPLE_STMT_OPERAND (new_stmt, 0) = new_var;
1310           else if (rhs == var)
1311             GIMPLE_STMT_OPERAND (new_stmt, 1) = new_var;
1312           else
1313             {
1314               pos = find_pos_in_stmt (new_stmt, var);
1315               gcc_assert (pos);
1316               *pos = new_var;
1317             }      
1318         }
1319       else
1320         {
1321           pos = find_pos_in_stmt (new_stmt, var);
1322           gcc_assert (pos);
1323           *pos = new_var;
1324         }
1325     }
1326
1327   finalize_stmt (new_stmt);
1328   return new_stmt;
1329 }
1330
1331 /* For each new type in STR this function creates new general accesses
1332    corresponding to the original access ACC.  */
1333
1334 static void
1335 create_new_stmts_for_general_acc (struct access_site *acc, d_str str)
1336 {
1337   tree type;
1338   tree stmt = acc->stmt;
1339   unsigned i;
1340
1341   for (i = 0; VEC_iterate (tree, str->new_types, i, type); i++)
1342     {
1343       tree new_stmt;
1344
1345       new_stmt = create_general_new_stmt (acc, type);
1346       insert_after_stmt (stmt, new_stmt);
1347     }
1348 }
1349
1350 /* This function creates a new general access of structure STR 
1351    to replace the access ACC.  */
1352
1353 static void
1354 create_new_general_access (struct access_site *acc, d_str str)
1355 {
1356   tree stmt = acc->stmt;
1357   switch (TREE_CODE (stmt))
1358     {
1359     case COND_EXPR:
1360       create_new_stmts_for_cond_expr (stmt);
1361       break;
1362
1363     default:
1364       create_new_stmts_for_general_acc (acc, str);
1365     }
1366 }
1367
1368 /* Auxiliary data for creation of accesses.  */
1369 struct create_acc_data
1370 {
1371   basic_block bb;
1372   d_str str;
1373   int field_index;
1374 };
1375
1376 /* This function creates a new general access, defined by SLOT.
1377    DATA is a pointer to create_acc_data structure.  */
1378
1379 static int
1380 create_new_acc (void **slot, void *data)
1381 {
1382   struct access_site *acc = *(struct access_site **) slot;
1383   basic_block bb = ((struct create_acc_data *)data)->bb;
1384   d_str str = ((struct create_acc_data *)data)->str;
1385
1386   if (bb_for_stmt (acc->stmt) == bb)
1387     create_new_general_access (acc, str);
1388   return 1;
1389 }
1390
1391 /* This function creates a new field access, defined by SLOT.
1392    DATA is a pointer to create_acc_data structure.  */
1393
1394 static int
1395 create_new_field_acc (void **slot, void *data)
1396 {
1397   struct field_access_site *f_acc = *(struct field_access_site **) slot;
1398   basic_block bb = ((struct create_acc_data *)data)->bb;
1399   d_str str = ((struct create_acc_data *)data)->str;
1400   int i = ((struct create_acc_data *)data)->field_index;
1401
1402   if (bb_for_stmt (f_acc->stmt) == bb)
1403     create_new_field_access (f_acc, str->fields[i]);
1404   return 1;
1405 }
1406
1407 /* This function creates new accesses for the structure 
1408    type STR in basic block BB.  */
1409
1410 static void
1411 create_new_accs_for_struct (d_str str, basic_block bb)
1412 {
1413   int i;
1414   struct create_acc_data dt;
1415
1416   dt.str = str;
1417   dt.bb = bb;
1418   dt.field_index = -1;
1419       
1420   for (i = 0; i < str->num_fields; i++)
1421     {
1422       dt.field_index = i;
1423
1424       if (str->fields[i].acc_sites)
1425         htab_traverse (str->fields[i].acc_sites, 
1426                        create_new_field_acc, &dt);
1427     }  
1428   if (str->accs)
1429     htab_traverse (str->accs, create_new_acc, &dt);
1430 }
1431
1432 /* This function inserts new variables from new_var, 
1433    defined by SLOT, into varpool.  */ 
1434
1435 static int
1436 update_varpool_with_new_var (void **slot, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1437 {
1438   new_var n_var = *(new_var *) slot;
1439   tree var;
1440   unsigned i;
1441
1442   for (i = 0; VEC_iterate (tree, n_var->new_vars, i, var); i++)
1443     insert_global_to_varpool (var);
1444   return 1;
1445 }
1446
1447 /* This function prints a field access site, defined by SLOT.  */ 
1448
1449 static int
1450 dump_field_acc (void **slot, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1451 {
1452   struct field_access_site *f_acc =
1453     *(struct field_access_site **) slot;
1454
1455   fprintf(dump_file, "\n");
1456   if (f_acc->stmt)
1457     print_generic_stmt (dump_file, f_acc->stmt, 0);
1458   if (f_acc->ref_def_stmt)
1459     print_generic_stmt (dump_file, f_acc->ref_def_stmt, 0);
1460   if (f_acc->cast_stmt)
1461     print_generic_stmt (dump_file, f_acc->cast_stmt, 0);
1462   return 1;
1463 }
1464
1465 /* Print field accesses from hashtable F_ACCS.  */
1466
1467 static void
1468 dump_field_acc_sites (htab_t f_accs)
1469 {
1470   if (!dump_file)
1471     return;
1472
1473   if (f_accs)
1474     htab_traverse (f_accs, dump_field_acc, NULL);
1475 }
1476
1477 /* Hash value for fallocs_t.  */
1478
1479 static hashval_t
1480 malloc_hash (const void *x)
1481 {
1482   return htab_hash_pointer (((const_fallocs_t)x)->func);
1483 }
1484
1485 /* This function returns nonzero if function of func_alloc_sites' X 
1486    is equal to Y.  */
1487
1488 static int
1489 malloc_eq (const void *x, const void *y)
1490 {
1491   return ((const_fallocs_t)x)->func == (const_tree)y;
1492 }
1493
1494 /* This function is a callback for traversal over a structure accesses.
1495    It frees an access represented by SLOT.  */
1496
1497 static int
1498 free_accs (void **slot, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1499 {
1500   struct access_site * acc = *(struct access_site **) slot;
1501
1502   VEC_free (tree, heap, acc->vars);
1503   free (acc);
1504   return 1;
1505 }
1506
1507 /* This is a callback function for traversal over field accesses. 
1508    It frees a field access represented by SLOT.  */
1509
1510 static int
1511 free_field_accs (void **slot, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1512 {
1513   struct field_access_site *f_acc = *(struct field_access_site **) slot;
1514
1515   free (f_acc);
1516   return 1;
1517 }
1518
1519 /* This function inserts TYPE into vector of UNSUITABLE_TYPES, 
1520    if it is not there yet.  */
1521
1522 static void
1523 add_unsuitable_type (VEC (tree, heap) **unsuitable_types, tree type)
1524 {
1525   unsigned i;
1526   tree t;
1527
1528   if (!type)
1529     return;
1530
1531   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type);
1532
1533   for (i = 0; VEC_iterate (tree, *unsuitable_types, i, t); i++)
1534     if (is_equal_types (t, type))
1535       break;
1536   
1537   if (i == VEC_length (tree, *unsuitable_types))
1538     VEC_safe_push (tree, heap, *unsuitable_types, type);
1539 }
1540
1541 /* Given a type TYPE, this function returns the name of the type.  */
1542
1543 static const char *
1544 get_type_name (tree type)
1545 {
1546   if (! TYPE_NAME (type))
1547     return NULL;
1548
1549   if (TREE_CODE (TYPE_NAME (type)) == IDENTIFIER_NODE)
1550     return IDENTIFIER_POINTER (TYPE_NAME (type));
1551   else if (TREE_CODE (TYPE_NAME (type)) == TYPE_DECL
1552            && DECL_NAME (TYPE_NAME (type)))
1553     return IDENTIFIER_POINTER (DECL_NAME (TYPE_NAME (type)));
1554   else
1555     return NULL;
1556 }
1557
1558 /* This function is a temporary hack to overcome the types problem.
1559    When several compilation units are compiled together
1560    with -combine, the TYPE_MAIN_VARIANT of the same type 
1561    can appear differently in different compilation units.
1562    Therefore this function first compares type names.
1563    If there are no names, structure bodies are recursively 
1564    compared.  */
1565
1566 static bool
1567 is_equal_types (tree type1, tree type2)
1568 {
1569   const char * name1,* name2;
1570
1571   if ((!type1 && type2)
1572       ||(!type2 && type1))
1573     return false;
1574
1575   if (!type1 && !type2)
1576     return true;
1577
1578   if (TREE_CODE (type1) != TREE_CODE (type2))
1579     return false;
1580
1581   if (type1 == type2)
1582       return true;
1583
1584   if (TYPE_MAIN_VARIANT (type1) == TYPE_MAIN_VARIANT (type2))
1585       return true;
1586
1587   name1 = get_type_name (type1);
1588   name2 = get_type_name (type2);
1589   
1590   if (name1 && name2 && !strcmp (name1, name2))
1591     return true;
1592
1593   if (name1 && name2 && strcmp (name1, name2))
1594     return false;
1595   
1596   switch (TREE_CODE (type1))
1597     {
1598     case POINTER_TYPE:
1599     case REFERENCE_TYPE:
1600       {
1601         return is_equal_types (TREE_TYPE (type1), TREE_TYPE (type2));
1602       }
1603       break;
1604
1605     case RECORD_TYPE:
1606     case UNION_TYPE:
1607     case QUAL_UNION_TYPE:
1608     case ENUMERAL_TYPE:
1609       {
1610         tree field1;
1611         /* Compare fields of struture.  */
1612         for (field1 = TYPE_FIELDS (type1); field1; 
1613              field1 = TREE_CHAIN (field1))
1614           {
1615             tree field2 = find_field_in_struct_1 (type2, field1);
1616             if (!field2)
1617               return false;
1618           }
1619         return true;
1620       }
1621       break;
1622
1623     case INTEGER_TYPE:
1624       {
1625         if (TYPE_UNSIGNED (type1) == TYPE_UNSIGNED (type2)
1626             && TYPE_PRECISION (type1) == TYPE_PRECISION (type2))
1627           return true;
1628       }
1629       break;
1630
1631     case ARRAY_TYPE:
1632       {
1633         tree d1, d2;
1634         tree max1, min1, max2, min2;
1635
1636         if (!is_equal_types (TREE_TYPE (type1), TREE_TYPE (type2)))
1637           return false;
1638
1639         d1 = TYPE_DOMAIN (type1);
1640         d2 = TYPE_DOMAIN (type2);
1641
1642         if (!d1 || !d2)
1643           return false;
1644
1645         max1 = TYPE_MAX_VALUE (d1);
1646         max2 = TYPE_MAX_VALUE (d2);
1647         min1 = TYPE_MIN_VALUE (d1);
1648         min2 = TYPE_MIN_VALUE (d2);
1649
1650         if (max1 && max2 && min1 && min2
1651             && TREE_CODE (max1) == TREE_CODE (max2)
1652             && TREE_CODE (max1) == INTEGER_CST
1653             && TREE_CODE (min1) == TREE_CODE (min2)
1654             && TREE_CODE (min1) == INTEGER_CST
1655             && tree_int_cst_equal (max1, max2)
1656             && tree_int_cst_equal (min1, min2))
1657           return true;
1658       }
1659       break;
1660
1661     default:
1662         gcc_unreachable();
1663     }
1664
1665   return false;
1666 }
1667
1668 /* This function free non-field accesses from hashtable ACCS.  */
1669
1670 static void
1671 free_accesses (htab_t accs)
1672 {
1673   if (accs)
1674     htab_traverse (accs, free_accs, NULL);  
1675   htab_delete (accs);
1676 }
1677
1678 /* This function free field accesses hashtable F_ACCS.  */
1679
1680 static void
1681 free_field_accesses (htab_t f_accs)
1682 {
1683   if (f_accs)
1684     htab_traverse (f_accs, free_field_accs, NULL);  
1685   htab_delete (f_accs);
1686 }
1687
1688 /* Update call graph with new edge generated by new MALLOC_STMT.
1689    The edge origin is CONTEXT function.  */
1690
1691 static void
1692 update_cgraph_with_malloc_call (tree malloc_stmt, tree context)
1693 {
1694   tree call_expr;
1695   struct cgraph_node *src, *dest;
1696   tree malloc_fn_decl;
1697
1698   if (!malloc_stmt)
1699     return;
1700
1701   call_expr = get_call_expr_in (malloc_stmt);
1702   malloc_fn_decl = get_callee_fndecl (call_expr);
1703     
1704   src = cgraph_node (context);
1705   dest = cgraph_node (malloc_fn_decl);
1706   cgraph_create_edge (src, dest, malloc_stmt, 
1707                       0, 0, bb_for_stmt (malloc_stmt)->loop_depth);
1708 }
1709
1710 /* This function generates set of statements required 
1711    to allocate number NUM of structures of type NEW_TYPE.
1712    The statements are stored in NEW_STMTS. The statement that contain
1713    call to malloc is returned. MALLOC_STMT is an original call to malloc.  */
1714
1715 static tree
1716 create_new_malloc (tree malloc_stmt, tree new_type, tree *new_stmts, tree num)
1717 {
1718   tree new_malloc_size;
1719   tree call_expr, malloc_fn_decl;
1720   tree new_stmt, malloc_res;
1721   tree call_stmt, final_stmt;
1722   tree cast_res;
1723
1724   gcc_assert (num && malloc_stmt && new_type);
1725   *new_stmts = alloc_stmt_list ();
1726
1727   /* Generate argument to malloc as multiplication of num 
1728      and size of new_type.  */
1729   new_stmt = gen_size (num, new_type, &new_malloc_size);
1730   append_to_statement_list (new_stmt, new_stmts);
1731
1732   /* Generate new call for malloc.  */
1733   malloc_res = create_tmp_var (integer_type_node, NULL);
1734
1735   if (malloc_res)
1736     add_referenced_var (malloc_res);
1737
1738   call_expr = get_call_expr_in (malloc_stmt);
1739   malloc_fn_decl = get_callee_fndecl (call_expr);
1740   call_expr = build_call_expr (malloc_fn_decl, 1, new_malloc_size); 
1741   call_stmt = build_gimple_modify_stmt (malloc_res, call_expr);
1742   finalize_stmt_and_append (new_stmts, call_stmt);
1743
1744   /* Create new cast statement. */
1745   final_stmt = get_final_alloc_stmt (malloc_stmt);
1746   gcc_assert (final_stmt);
1747   new_stmt = gen_cast_stmt (malloc_res, new_type, final_stmt, &cast_res);
1748   append_to_statement_list (new_stmt, new_stmts);
1749  
1750   return call_stmt;      
1751 }
1752
1753 /* This function returns a tree representing 
1754    the number of instances of structure STR_DECL allocated 
1755    by allocation STMT. If new statments are generated, 
1756    they are filled into NEW_STMTS_P.  */
1757
1758 static tree 
1759 gen_num_of_structs_in_malloc (tree stmt, tree str_decl, tree *new_stmts_p)
1760 {
1761   call_expr_arg_iterator iter;
1762   tree arg;
1763   tree call_expr;
1764   tree struct_size;
1765   HOST_WIDE_INT struct_size_int;
1766
1767   if (!stmt)
1768     return NULL_TREE;
1769
1770   /* Get malloc argument.  */
1771   call_expr = get_call_expr_in (stmt);
1772   if (!call_expr)
1773     return NULL_TREE;
1774
1775   arg = first_call_expr_arg (call_expr, &iter);
1776
1777   if (TREE_CODE (arg) != SSA_NAME
1778       && !TREE_CONSTANT (arg))
1779     return NULL_TREE;
1780   
1781   struct_size = TYPE_SIZE_UNIT (str_decl);
1782   struct_size_int = TREE_INT_CST_LOW (struct_size);
1783   
1784   gcc_assert (struct_size);
1785
1786   if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
1787     {
1788       tree num, div_stmt;
1789
1790       if (is_result_of_mult (arg, &num, struct_size))
1791           return num;      
1792
1793       num = create_tmp_var (integer_type_node, NULL);
1794
1795       if (num)
1796         add_referenced_var (num);
1797
1798       if (exact_log2 (struct_size_int) == -1)
1799         div_stmt = build_gimple_modify_stmt (num, 
1800                                              build2 (TRUNC_DIV_EXPR, 
1801                                                      integer_type_node,
1802                                                      arg, struct_size));
1803       else
1804         {
1805           tree C =  build_int_cst (integer_type_node,
1806                                    exact_log2 (struct_size_int)); 
1807
1808           div_stmt = 
1809             build_gimple_modify_stmt (num, build2 (RSHIFT_EXPR, 
1810                                                    integer_type_node,
1811                                                    arg, C)); 
1812         }
1813       *new_stmts_p = alloc_stmt_list ();
1814       append_to_statement_list (div_stmt, 
1815                                 new_stmts_p);
1816       finalize_stmt (div_stmt);
1817       return num;
1818     }
1819
1820   if (CONSTANT_CLASS_P (arg)
1821       && multiple_of_p (TREE_TYPE (struct_size), arg, struct_size))   
1822     return int_const_binop (TRUNC_DIV_EXPR, arg, struct_size, 0);
1823
1824   return NULL_TREE; 
1825 }
1826
1827 /* This function is a callback for traversal on new_var's hashtable.
1828    SLOT is a pointer to new_var. This function prints to dump_file 
1829    an original variable and all new variables from the new_var 
1830    pointed by *SLOT.  */ 
1831
1832 static int
1833 dump_new_var (void **slot, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1834 {
1835   new_var n_var = *(new_var *) slot;
1836   tree var_type;
1837   tree var;
1838   unsigned i;
1839
1840   var_type = get_type_of_var (n_var->orig_var);
1841
1842   fprintf (dump_file, "\nOrig var: ");
1843   print_generic_expr (dump_file, n_var->orig_var, 0);
1844   fprintf (dump_file, " of type ");
1845   print_generic_expr (dump_file, var_type, 0);
1846   fprintf (dump_file, "\n");
1847
1848   for (i = 0;
1849        VEC_iterate (tree, n_var->new_vars, i, var); i++)
1850     {     
1851       var_type = get_type_of_var (var);
1852                   
1853       fprintf (dump_file, "      ");
1854       print_generic_expr (dump_file, var, 0);
1855       fprintf (dump_file, " of type ");
1856       print_generic_expr (dump_file, var_type, 0);
1857       fprintf (dump_file, "\n");
1858     }
1859   return 1;
1860 }
1861
1862 /* This function copies attributes form ORIG_DECL to NEW_DECL.  */
1863
1864 static inline void 
1865 copy_decl_attributes (tree new_decl, tree orig_decl)
1866 {
1867
1868   DECL_ARTIFICIAL (new_decl) = 1;
1869   DECL_EXTERNAL (new_decl) = DECL_EXTERNAL (orig_decl);
1870   TREE_STATIC (new_decl) = TREE_STATIC (orig_decl);
1871   TREE_PUBLIC (new_decl) = TREE_PUBLIC (orig_decl);
1872   TREE_USED (new_decl) = TREE_USED (orig_decl);
1873   DECL_CONTEXT (new_decl) = DECL_CONTEXT (orig_decl);
1874   TREE_THIS_VOLATILE (new_decl) = TREE_THIS_VOLATILE (orig_decl);
1875   TREE_ADDRESSABLE (new_decl) = TREE_ADDRESSABLE (orig_decl);
1876   
1877   if (TREE_CODE (orig_decl) == VAR_DECL)
1878     {
1879       TREE_READONLY (new_decl) = TREE_READONLY (orig_decl);
1880       DECL_TLS_MODEL (new_decl) = DECL_TLS_MODEL (orig_decl);
1881     }
1882 }
1883
1884 /* This function wraps NEW_STR_TYPE in pointers or arrays wrapper 
1885    the same way as a structure type is wrapped in DECL. 
1886    It returns the generated type.  */
1887
1888 static inline tree
1889 gen_struct_type (tree decl, tree new_str_type)
1890 {
1891   tree type_orig = get_type_of_var (decl);
1892   tree new_type = new_str_type;
1893   VEC (type_wrapper_t, heap) *wrapper = VEC_alloc (type_wrapper_t, heap, 10);
1894   type_wrapper_t wr;
1895   type_wrapper_t *wr_p;
1896   
1897   while (POINTER_TYPE_P (type_orig)
1898          || TREE_CODE (type_orig) == ARRAY_TYPE)
1899     {      
1900       if (POINTER_TYPE_P (type_orig))
1901         {
1902           wr.wrap = 0;
1903           wr.domain = NULL_TREE;
1904         }
1905       else if (TREE_CODE (type_orig) == ARRAY_TYPE)
1906         {
1907           wr.wrap = 1;
1908           wr.domain = TYPE_DOMAIN (type_orig);
1909         }
1910       VEC_safe_push (type_wrapper_t, heap, wrapper, &wr);
1911       type_orig = TREE_TYPE (type_orig);
1912     }
1913
1914   while (VEC_length (type_wrapper_t, wrapper) != 0)
1915     {
1916       wr_p = VEC_last (type_wrapper_t, wrapper); 
1917
1918       if (wr_p->wrap) /* Array.  */
1919         new_type = build_array_type (new_type, wr_p->domain);
1920       else /* Pointer.  */
1921         new_type = build_pointer_type (new_type);
1922       
1923       VEC_pop (type_wrapper_t, wrapper);
1924     }
1925
1926   VEC_free (type_wrapper_t, heap, wrapper);  
1927   return new_type;
1928 }
1929
1930 /* This function generates and returns new variable name based on
1931    ORIG_DECL name, combined with index I.
1932    The form of the new name is <orig_name>.<I> .  */
1933
1934 static tree
1935 gen_var_name (tree orig_decl, unsigned HOST_WIDE_INT i)
1936 {
1937   const char *old_name;
1938   char *prefix;
1939   char *new_name;
1940
1941   if (!DECL_NAME (orig_decl)
1942       || !IDENTIFIER_POINTER (DECL_NAME (orig_decl)))
1943      return NULL;
1944
1945   /* If the original variable has a name, create an 
1946      appropriate new name for the new variable.  */
1947
1948   old_name = IDENTIFIER_POINTER (DECL_NAME (orig_decl));
1949   prefix = alloca (strlen (old_name) + 1);
1950   strcpy (prefix, old_name);
1951   ASM_FORMAT_PRIVATE_NAME (new_name, prefix, i);
1952   return get_identifier (new_name);
1953 }
1954
1955 /* This function adds NEW_NODE to hashtable of new_var's NEW_VARS_HTAB. */
1956
1957 static void
1958 add_to_new_vars_htab (new_var new_node, htab_t new_vars_htab)
1959 {
1960   void **slot;
1961
1962   slot = htab_find_slot_with_hash (new_vars_htab, new_node->orig_var,
1963                                    htab_hash_pointer (new_node->orig_var), 
1964                                    INSERT);
1965   *slot = new_node;
1966 }
1967
1968 /* This function creates and returns new_var_data node 
1969    with empty new_vars and orig_var equal to VAR.  */
1970
1971 static new_var
1972 create_new_var_node (tree var, d_str str)
1973 {
1974   new_var node;
1975
1976   node = (new_var) xmalloc (sizeof (struct new_var_data));
1977   node->orig_var = var;
1978   node->new_vars = VEC_alloc (tree, heap, VEC_length (tree, str->new_types));
1979   return node;
1980 }
1981
1982 /* Check whether the type of VAR is potential candidate for peeling.
1983    Returns true if yes, false otherwise.  If yes, TYPE_P will contain
1984    candidate type. If VAR is initialized, the type of VAR will be added
1985    to UNSUITABLE_TYPES.  */
1986
1987 static bool
1988 is_candidate (tree var, tree *type_p, VEC (tree, heap) **unsuitable_types)
1989 {
1990   tree type;
1991   bool initialized = false;
1992
1993   *type_p = NULL;
1994
1995   if (!var)
1996     return false;
1997
1998   /* There is no support of initialized vars.  */
1999   if (TREE_CODE (var) == VAR_DECL
2000       && DECL_INITIAL (var) != NULL_TREE)
2001     initialized = true;
2002   
2003   type = get_type_of_var (var);
2004
2005   if (type)
2006     {
2007       type = TYPE_MAIN_VARIANT (strip_type (type));
2008       if (TREE_CODE (type) != RECORD_TYPE)
2009           return false; 
2010       else
2011         {
2012           if (initialized && unsuitable_types && *unsuitable_types)
2013             {
2014               if (dump_file)
2015                 {
2016                   fprintf (dump_file, "The type ");
2017                   print_generic_expr (dump_file, type, 0);
2018                   fprintf (dump_file, " is initialized...Excluded.");             
2019                 }
2020               add_unsuitable_type (unsuitable_types, type);
2021             }
2022           *type_p = type;
2023           return true;
2024       }
2025     }
2026   else
2027     return false;
2028 }
2029
2030 /* Hash value for field_access_site.  */
2031
2032 static hashval_t
2033 field_acc_hash (const void *x)
2034 {
2035   return htab_hash_pointer (((const struct field_access_site *)x)->stmt);
2036 }
2037
2038 /* This function returns nonzero if stmt of field_access_site X 
2039    is equal to Y.  */
2040
2041 static int
2042 field_acc_eq (const void *x, const void *y)
2043 {
2044   return ((const struct field_access_site *)x)->stmt == (const_tree)y;
2045 }
2046
2047 /* This function prints an access site, defined by SLOT.  */ 
2048
2049 static int
2050 dump_acc (void **slot, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2051 {
2052   struct access_site *acc = *(struct access_site **) slot;
2053   tree var;
2054   unsigned i;
2055
2056   fprintf(dump_file, "\n");
2057   if (acc->stmt)
2058     print_generic_stmt (dump_file, acc->stmt, 0);
2059   fprintf(dump_file, " : ");
2060
2061   for (i = 0; VEC_iterate (tree, acc->vars, i, var); i++)
2062     {
2063       print_generic_expr (dump_file, var, 0);
2064       fprintf(dump_file, ", ");   
2065     }
2066   return 1;
2067 }
2068
2069 /* This function frees memory allocated for strcuture clusters, 
2070    starting from CLUSTER.  */
2071
2072 static void
2073 free_struct_cluster (struct field_cluster* cluster)
2074 {
2075   if (cluster)
2076     {
2077       if (cluster->fields_in_cluster)
2078         sbitmap_free (cluster->fields_in_cluster);          
2079       if (cluster->sibling)
2080         free_struct_cluster (cluster->sibling);
2081       free (cluster);
2082     }
2083 }
2084
2085 /* Free all allocated memory under the structure node pointed by D_NODE.  */
2086
2087 static void
2088 free_data_struct (d_str d_node)
2089 {
2090   int i;
2091
2092   if (!d_node)
2093     return;
2094  
2095   if (dump_file)
2096     {
2097       fprintf (dump_file, "\nRemoving data structure \"");
2098       print_generic_expr (dump_file, d_node->decl, 0); 
2099       fprintf (dump_file, "\" from data_struct_list.");
2100     }
2101
2102   /* Free all space under d_node.  */
2103   if (d_node->fields)
2104     {
2105       for (i = 0; i < d_node->num_fields; i++)
2106         free_field_accesses (d_node->fields[i].acc_sites);
2107       free (d_node->fields);
2108     }
2109
2110   if (d_node->accs)
2111      free_accesses (d_node->accs);
2112
2113   if (d_node->struct_clustering)
2114     free_struct_cluster (d_node->struct_clustering);
2115
2116   if (d_node->new_types)
2117     VEC_free (tree, heap, d_node->new_types);
2118 }
2119
2120 /* This function creates new general and field accesses in BB.  */
2121
2122 static void
2123 create_new_accesses_in_bb (basic_block bb)
2124 {
2125   d_str str;
2126   unsigned i;
2127
2128   for (i = 0; VEC_iterate (structure, structures, i, str); i++)
2129     create_new_accs_for_struct (str, bb);
2130 }
2131
2132 /* This function adds allocation sites for peeled structures.
2133    M_DATA is vector of allocation sites of function CONTEXT.  */
2134
2135 static void
2136 create_new_alloc_sites (fallocs_t m_data, tree context)
2137 {
2138   alloc_site_t *call;
2139   unsigned j;
2140   
2141   for (j = 0;
2142        VEC_iterate (alloc_site_t, m_data->allocs, j, call); j++)
2143     {
2144       tree stmt = call->stmt;
2145       d_str str = call->str;
2146       tree num;
2147       tree new_stmts = NULL_TREE;
2148       tree last_stmt = get_final_alloc_stmt (stmt);
2149       unsigned i;
2150       tree type;
2151
2152       num = gen_num_of_structs_in_malloc (stmt, str->decl, &new_stmts);
2153       if (new_stmts)
2154         {
2155           last_stmt = tsi_stmt (tsi_last (new_stmts));
2156           insert_after_stmt (last_stmt, new_stmts);
2157         }
2158       
2159       /* Generate an allocation sites for each new structure type.  */      
2160       for (i = 0; 
2161            VEC_iterate (tree, str->new_types, i, type); i++)    
2162         {
2163           tree new_malloc_stmt = NULL_TREE;
2164           tree last_stmt_tmp = NULL_TREE;
2165
2166           new_stmts = NULL_TREE;
2167           new_malloc_stmt = create_new_malloc (stmt, type, &new_stmts, num);
2168           last_stmt_tmp = tsi_stmt (tsi_last (new_stmts));
2169           insert_after_stmt (last_stmt, new_stmts);
2170           update_cgraph_with_malloc_call (new_malloc_stmt, context);
2171           last_stmt = last_stmt_tmp;
2172         }
2173     }
2174 }
2175
2176 /* This function prints new variables from hashtable  
2177    NEW_VARS_HTAB to dump_file.  */
2178
2179 static void
2180 dump_new_vars (htab_t new_vars_htab)
2181 {
2182   if (!dump_file)
2183     return;
2184
2185   if (new_vars_htab)
2186     htab_traverse (new_vars_htab, dump_new_var, NULL);
2187 }
2188
2189 /* Given an original variable ORIG_DECL of structure type STR,
2190    this function generates new variables of the types defined 
2191    by STR->new_type. Generated types are saved in new_var node NODE.
2192    ORIG_DECL should has VAR_DECL tree_code.  */
2193
2194 static void
2195 create_new_var_1 (tree orig_decl, d_str str, new_var node)
2196 {
2197   unsigned i;
2198   tree type;
2199
2200   for (i = 0; 
2201        VEC_iterate (tree, str->new_types, i, type); i++)
2202     {
2203       tree new_decl = NULL;
2204       tree new_name;
2205
2206       new_name = gen_var_name (orig_decl, i);
2207       type = gen_struct_type (orig_decl, type); 
2208
2209       if (is_global_var (orig_decl))
2210         new_decl = build_decl (VAR_DECL, new_name, type); 
2211       else
2212         {
2213           const char *name = new_name ? IDENTIFIER_POINTER (new_name) : NULL;
2214           new_decl = create_tmp_var (type, name);                                  
2215         }
2216       
2217       copy_decl_attributes (new_decl, orig_decl);
2218       VEC_safe_push (tree, heap, node->new_vars, new_decl);
2219     }
2220 }
2221
2222 /* This function creates new variables to 
2223    substitute the original variable VAR_DECL and adds 
2224    them to the new_var's hashtable NEW_VARS_HTAB.  */
2225
2226 static void
2227 create_new_var (tree var_decl, htab_t new_vars_htab)
2228 {
2229   new_var node;
2230   d_str str;
2231   tree type;
2232   unsigned i;
2233
2234   if (!var_decl || is_in_new_vars_htab (var_decl, new_vars_htab))
2235     return;
2236
2237   if (!is_candidate (var_decl, &type, NULL))
2238     return;
2239   
2240   i = find_structure (type);
2241   if (i == VEC_length (structure, structures))
2242     return;
2243
2244   str = VEC_index (structure, structures, i);
2245   node = create_new_var_node (var_decl, str);
2246   create_new_var_1 (var_decl, str, node);
2247   add_to_new_vars_htab (node, new_vars_htab);
2248 }
2249
2250 /* Hash value for new_var.  */
2251
2252 static hashval_t
2253 new_var_hash (const void *x)
2254 {
2255   return htab_hash_pointer (((const_new_var)x)->orig_var);
2256 }
2257
2258 /* This function returns nonzero if orig_var of new_var X is equal to Y.  */
2259
2260 static int
2261 new_var_eq (const void *x, const void *y)
2262 {
2263   return ((const_new_var)x)->orig_var == (const_tree)y;
2264 }
2265
2266 /* This function check whether a structure type represented by STR 
2267    escapes due to ipa-type-escape analysis. If yes, this type is added 
2268    to UNSUITABLE_TYPES vector.  */ 
2269
2270 static void
2271 check_type_escape (d_str str, VEC (tree, heap) **unsuitable_types)
2272 {
2273   tree type = str->decl;
2274
2275   if (!ipa_type_escape_type_contained_p (type))
2276     {
2277       if (dump_file)
2278         {
2279           fprintf (dump_file, "\nEscaping type is ");
2280           print_generic_expr (dump_file, type, 0);
2281         }
2282       add_unsuitable_type (unsuitable_types, type);
2283     }
2284 }
2285
2286 /* Hash value for access_site.  */
2287
2288 static hashval_t
2289 acc_hash (const void *x)
2290 {
2291   return htab_hash_pointer (((const struct access_site *)x)->stmt);
2292 }
2293
2294 /* Return nonzero if stmt of access_site X is equal to Y.  */
2295
2296 static int
2297 acc_eq (const void *x, const void *y)
2298 {
2299   return ((const struct access_site *)x)->stmt == (const_tree)y;
2300 }
2301
2302 /* Given a structure declaration STRUCT_DECL, and number of fields 
2303    in the structure NUM_FIELDS, this function creates and returns 
2304    corresponding field_entry's.  */
2305
2306 static struct field_entry *
2307 get_fields (tree struct_decl, int num_fields)
2308 {
2309   struct field_entry *list;
2310   tree t = TYPE_FIELDS (struct_decl);
2311   int idx = 0;
2312
2313   list = 
2314     (struct field_entry *) xmalloc (num_fields * sizeof (struct field_entry));
2315
2316   for (idx = 0 ; t; t = TREE_CHAIN (t), idx++)
2317     if (TREE_CODE (t) == FIELD_DECL)
2318       {
2319         list[idx].index = idx;
2320         list[idx].decl = t;
2321         list[idx].acc_sites = 
2322           htab_create (32, field_acc_hash, field_acc_eq, NULL);
2323         list[idx].count = 0;
2324         list[idx].field_mapping = NULL_TREE;
2325       }
2326
2327   return list;
2328 }
2329
2330 /* Print non-field accesses from hashtable ACCS of structure.  */
2331
2332 static void
2333 dump_access_sites (htab_t accs)
2334 {
2335   if (!dump_file)
2336     return;
2337
2338   if (accs)
2339     htab_traverse (accs, dump_acc, NULL);
2340 }
2341
2342 /* This function removes the structure with index I from structures vector.  */
2343
2344 static void 
2345 remove_structure (unsigned i)
2346 {    
2347   d_str str;
2348
2349   if (i >= VEC_length (structure, structures))
2350     return;
2351
2352   str = VEC_index (structure, structures, i);  
2353   free_data_struct (str);
2354   VEC_ordered_remove (structure, structures, i);
2355 }
2356
2357 /* Currently we support only EQ_EXPR or NE_EXPR conditions.
2358    COND_STNT is a condition statement to check.  */
2359
2360 static bool
2361 is_safe_cond_expr (tree cond_stmt)
2362 {
2363
2364   tree arg0, arg1;
2365   unsigned str0, str1;
2366   bool s0, s1;
2367   unsigned length = VEC_length (structure, structures);
2368
2369   tree cond = COND_EXPR_COND (cond_stmt);
2370
2371   if (TREE_CODE (cond) != EQ_EXPR
2372       && TREE_CODE (cond) != NE_EXPR)
2373     return false;
2374   
2375   if (TREE_CODE_LENGTH (TREE_CODE (cond)) != 2)
2376     return false;
2377
2378   arg0 = TREE_OPERAND (cond, 0);
2379   arg1 = TREE_OPERAND (cond, 1);
2380
2381   str0 = find_structure (strip_type (get_type_of_var (arg0)));
2382   str1 = find_structure (strip_type (get_type_of_var (arg1)));
2383
2384   s0 = (str0 != length) ? true : false;
2385   s1 = (str1 != length) ? true : false;
2386
2387   if (!((!s0 && s1) || (!s1 && s0)))
2388     return false;
2389
2390   return true;
2391 }
2392
2393 /* This function excludes statements, that are 
2394    part of allocation sites or field accesses, from the
2395    hashtable of general accesses. SLOT represents general 
2396    access that will be checked. DATA is a pointer to 
2397    exclude_data structure.  */
2398
2399 static int
2400 exclude_from_accs (void **slot, void *data)
2401 {
2402   struct access_site *acc = *(struct access_site **) slot;
2403   tree fn_decl = ((struct exclude_data *)data)->fn_decl;
2404   d_str str = ((struct exclude_data *)data)->str;
2405
2406   if (is_part_of_malloc (acc->stmt, fn_decl)
2407       || is_part_of_field_access (acc->stmt, str))
2408     {
2409       VEC_free (tree, heap, acc->vars);
2410       free (acc);
2411       htab_clear_slot (str->accs, slot);
2412     }
2413   return 1;
2414 }
2415
2416 /* Callback function for walk_tree called from collect_accesses_in_bb 
2417    function. DATA is the statement which is analyzed.  */
2418
2419 static tree
2420 get_stmt_accesses (tree *tp, int *walk_subtrees, void *data)
2421 {
2422   tree stmt = (tree) data;
2423   tree t = *tp;
2424
2425   if (!t)
2426     return NULL;
2427
2428   switch (TREE_CODE (t))
2429     {
2430     case GIMPLE_MODIFY_STMT:
2431       {
2432         tree lhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (t, 0);
2433         tree rhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (t, 1);
2434         *walk_subtrees = 1;
2435         walk_tree (&lhs, get_stmt_accesses, data, NULL);
2436         walk_tree (&rhs, get_stmt_accesses, data, NULL);
2437         *walk_subtrees = 0;         
2438       }
2439       break;
2440
2441     case BIT_FIELD_REF:
2442       {
2443         tree var = TREE_OPERAND(t, 0);
2444         tree type = TYPE_MAIN_VARIANT (strip_type (get_type_of_var (var)));
2445         unsigned i = find_structure (type);
2446
2447         if (i != VEC_length (structure, structures))
2448           {
2449             if (dump_file)
2450               {
2451                 fprintf (dump_file, "\nThe type ");
2452                 print_generic_expr (dump_file, type, 0);
2453                 fprintf (dump_file, " has bitfield.");
2454               }     
2455             remove_structure (i);
2456           }
2457       }
2458       break;
2459
2460     case COMPONENT_REF:
2461       {
2462         tree ref = TREE_OPERAND (t, 0);
2463         tree field_decl = TREE_OPERAND (t, 1);
2464
2465
2466         if ((TREE_CODE (ref) == INDIRECT_REF
2467              || TREE_CODE (ref) == ARRAY_REF
2468              || TREE_CODE (ref) == VAR_DECL)
2469             && TREE_CODE (field_decl) == FIELD_DECL)
2470           {
2471             tree type = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (ref));
2472             unsigned i = find_structure (type);
2473
2474             if (i != VEC_length (structure, structures))
2475               {
2476                 d_str str = VEC_index (structure, structures, i);
2477                 struct field_entry * field = 
2478                   find_field_in_struct (str, field_decl);
2479
2480                 if (field)
2481                   {
2482                     struct field_access_site *acc = make_field_acc_node ();
2483
2484                     gcc_assert (acc);
2485
2486                     acc->stmt = stmt;
2487                     acc->comp_ref = t;
2488                     acc->ref = ref;
2489                     acc->field_decl = field_decl;
2490
2491                     /* Check whether the access is of the form 
2492                        we can deal with.  */
2493                     if (!decompose_access (str->decl, acc))
2494                       {
2495                         if (dump_file)
2496                           {
2497                             fprintf (dump_file, "\nThe type ");
2498                             print_generic_expr (dump_file, type, 0);
2499                             fprintf (dump_file, 
2500                                      " has complicate access in statement ");
2501                             print_generic_stmt (dump_file, stmt, 0);
2502                           }
2503                         
2504                         remove_structure (i);
2505                         free (acc);
2506                       }
2507                     else
2508                       {
2509                         /* Increase count of field.  */
2510                         basic_block bb = bb_for_stmt (stmt);
2511                         field->count += bb->count;
2512
2513                         /* Add stmt to the acc_sites of field.  */
2514                         add_field_acc_to_acc_sites (acc, field->acc_sites);
2515                       }
2516                     *walk_subtrees = 0;
2517                   }
2518               }       
2519           }
2520       }
2521       break;
2522
2523     case MINUS_EXPR:
2524     case PLUS_EXPR:
2525       {
2526         tree op0 = TREE_OPERAND (t, 0);
2527         tree op1 = TREE_OPERAND (t, 1);
2528         *walk_subtrees = 1;         
2529         walk_tree (&op0, get_stmt_accesses, data, NULL);
2530         walk_tree (&op1, get_stmt_accesses, data, NULL);        
2531         *walk_subtrees = 0;         
2532       }
2533       break;
2534
2535     case COND_EXPR:
2536       {
2537         tree cond = COND_EXPR_COND (t);
2538         int i;
2539         for (i = 0; i < TREE_CODE_LENGTH (TREE_CODE (cond)); i++)
2540           {
2541             tree t = TREE_OPERAND (cond, i);
2542
2543             *walk_subtrees = 1;
2544             walk_tree (&t, get_stmt_accesses, data, NULL);
2545           }
2546         *walk_subtrees = 0;         
2547       }
2548       break;
2549
2550     case VAR_DECL:
2551     case SSA_NAME:
2552       {
2553         unsigned i;
2554
2555         if (TREE_CODE (t) == SSA_NAME)
2556           t = SSA_NAME_VAR (t);
2557
2558         i = find_structure (strip_type (get_type_of_var (t)));
2559         if (i != VEC_length (structure, structures))
2560           {
2561             d_str str;
2562
2563             str = VEC_index (structure, structures, i);
2564             add_access_to_acc_sites (stmt, t, str->accs);
2565           }
2566         *walk_subtrees = 0;
2567       }
2568       break;
2569
2570     case CALL_EXPR:
2571       {
2572         /* It was checked as part of stage1 that structures 
2573            to be transformed cannot be passed as parameters of functions.  */
2574         *walk_subtrees = 0;         
2575       }
2576       break;
2577
2578     default:
2579       return NULL;
2580     }
2581
2582   return NULL;
2583 }
2584
2585 /* Free structures hashtable.  */
2586
2587 static void
2588 free_structures (void)
2589 {
2590   d_str str;
2591   unsigned i;
2592
2593   for (i = 0; VEC_iterate (structure, structures, i, str); i++)
2594     free_data_struct (str);
2595
2596   VEC_free (structure, heap, structures);
2597   structures = NULL;
2598 }
2599
2600 /* This function is a callback for traversal over new_var's hashtable.
2601    SLOT is a pointer to new_var. This function frees memory allocated 
2602    for new_var and pointed by *SLOT.  */
2603
2604 static int
2605 free_new_var (void **slot, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2606 {
2607   new_var n_var = *(new_var *) slot;
2608
2609   /* Free vector of new_vars.  */
2610   VEC_free (tree, heap, n_var->new_vars);
2611   free (n_var);
2612   return 1;
2613 }
2614
2615 /* Free new_vars hashtable NEW_VARS_HTAB.  */
2616
2617 static void
2618 free_new_vars_htab (htab_t new_vars_htab)
2619 {
2620   if (new_vars_htab)
2621     htab_traverse (new_vars_htab, free_new_var, NULL);  
2622   htab_delete (new_vars_htab);
2623   new_vars_htab = NULL;
2624 }
2625
2626 /* This function creates new general and field accesses that appear in cfun.  */
2627
2628 static void
2629 create_new_accesses_for_func (void)
2630 {
2631   basic_block bb;
2632
2633   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
2634     create_new_accesses_in_bb (bb);
2635 }
2636
2637 /* Create new allocation sites for the function represented by NODE.  */
2638
2639 static void
2640 create_new_alloc_sites_for_func (struct cgraph_node *node)
2641 {
2642   fallocs_t fallocs = get_fallocs (node->decl);
2643
2644   if (fallocs)
2645     create_new_alloc_sites (fallocs, node->decl);
2646 }
2647
2648 /* For each local variable of structure type from the vector of structures
2649    this function generates new variable(s) to replace it.  */
2650
2651 static void
2652 create_new_local_vars (void)
2653 {
2654   tree var;
2655   referenced_var_iterator rvi;
2656    
2657   new_local_vars = htab_create (num_referenced_vars, 
2658                                 new_var_hash, new_var_eq, NULL);
2659
2660   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (var, rvi)
2661     {
2662       if (!is_global_var (var))
2663         create_new_var (var, new_local_vars);
2664     }
2665
2666   if (new_local_vars)
2667     htab_traverse (new_local_vars, finalize_new_vars_creation, NULL); 
2668   dump_new_vars (new_local_vars);
2669 }
2670
2671 /* This function prints the SHIFT number of spaces to the DUMP_FILE.  */
2672
2673 static inline void
2674 print_shift (unsigned HOST_WIDE_INT shift)
2675 {
2676   unsigned HOST_WIDE_INT sh = shift;
2677
2678   while (sh--)
2679     fprintf (dump_file, " ");    
2680 }
2681
2682 /* This function updates field_mapping of FIELDS in CLUSTER with NEW_TYPE.  */
2683
2684 static inline void
2685 update_fields_mapping (struct field_cluster *cluster, tree new_type,
2686                        struct field_entry * fields, int num_fields)
2687 {
2688   int i;
2689
2690   for (i = 0; i < num_fields; i++)
2691     if (TEST_BIT (cluster->fields_in_cluster, i))
2692         fields[i].field_mapping = new_type;  
2693 }
2694
2695 /* This functions builds structure with FIELDS, 
2696    NAME and attributes similar to ORIG_STRUCT. 
2697    It returns the newly created structure.  */
2698
2699 static tree
2700 build_basic_struct (tree fields, tree name, tree orig_struct)
2701 {
2702   tree attributes = NULL_TREE;
2703   tree ref = 0;
2704   tree x;
2705
2706   if (TYPE_ATTRIBUTES (orig_struct))
2707     attributes = unshare_expr (TYPE_ATTRIBUTES (orig_struct));
2708   ref = make_node (RECORD_TYPE);
2709   TYPE_SIZE (ref) = 0;
2710   decl_attributes (&ref, attributes, (int) ATTR_FLAG_TYPE_IN_PLACE); 
2711   TYPE_PACKED (ref) = TYPE_PACKED (orig_struct);
2712   for (x = fields; x; x = TREE_CHAIN (x))
2713     {
2714       DECL_CONTEXT (x) = ref;
2715       DECL_PACKED (x) |= TYPE_PACKED (ref);
2716     }
2717   TYPE_FIELDS (ref) = fields;
2718   layout_type (ref);
2719   TYPE_NAME (ref) = name;
2720
2721   return ref;
2722 }
2723
2724 /* This function copies FIELDS from CLUSTER into TREE_CHAIN as part 
2725    of preparation for new structure building. NUM_FIELDS is a total 
2726    number of fields in the structure. The function returns newly 
2727    generated fields.  */
2728
2729 static tree
2730 create_fields (struct field_cluster * cluster, 
2731                struct field_entry * fields, int num_fields)
2732 {
2733   int i;
2734   tree new_types = NULL_TREE;
2735   tree last = NULL_TREE;
2736
2737   for (i = 0; i < num_fields; i++)
2738     if (TEST_BIT (cluster->fields_in_cluster, i))
2739       {
2740         tree new_decl = unshare_expr (fields[i].decl);
2741
2742         if (!new_types)
2743           new_types = new_decl;
2744         else
2745           TREE_CHAIN (last) = new_decl;
2746         last = new_decl;
2747       }
2748
2749   TREE_CHAIN (last) = NULL_TREE;
2750   return new_types;
2751
2752 }
2753
2754 /* This function creates a cluster name. The name is based on 
2755    the original structure name, if it is present. It has a form:
2756    
2757    <original_struct_name>_sub.<CLUST_NUM>
2758
2759    The original structure name is taken from the type of DECL.
2760    If an original structure name is not present, it's generated to be:
2761
2762    struct.<STR_NUM>
2763
2764    The function returns identifier of the new cluster name.  */
2765
2766 static inline tree
2767 gen_cluster_name (tree decl, int clust_num, int str_num)
2768 {
2769   const char * orig_name = get_type_name (decl);
2770   char * tmp_name = NULL;
2771   char * prefix;
2772   char * new_name;
2773   size_t len;
2774   
2775   if (!orig_name)
2776     ASM_FORMAT_PRIVATE_NAME(tmp_name, "struct", str_num);
2777
2778   len = strlen (tmp_name ? tmp_name : orig_name) + strlen ("_sub");
2779   prefix = alloca (len + 1);
2780   memcpy (prefix, tmp_name ? tmp_name : orig_name, 
2781           strlen (tmp_name ? tmp_name : orig_name));
2782   strcpy (prefix + strlen (tmp_name ? tmp_name : orig_name), "_sub");      
2783   
2784   ASM_FORMAT_PRIVATE_NAME (new_name, prefix, clust_num);
2785   return get_identifier (new_name);
2786 }
2787
2788 /* This function checks whether the structure STR has bitfields.
2789    If yes, this structure type is added to UNSUITABLE_TYPES vector.  */
2790
2791 static void
2792 check_bitfields (d_str str, VEC (tree, heap) **unsuitable_types)
2793 {
2794   tree type = str->decl;
2795   int i;
2796
2797   for (i = 0; i < str->num_fields; i++)
2798     if (DECL_BIT_FIELD (str->fields[i].decl))
2799       {
2800         add_unsuitable_type (unsuitable_types, type);
2801         if (dump_file)
2802         {
2803           fprintf (dump_file, "\nType ");
2804           print_generic_expr (dump_file, type, 0);
2805           fprintf (dump_file, "\nescapes due to bitfield ");
2806           print_generic_expr (dump_file, str->fields[i].decl, 0);
2807         }
2808         break;
2809       }
2810 }
2811
2812 /* This function adds to UNSUITABLE_TYPES those types that escape 
2813    due to results of ipa-type-escpae analysis. See ipa-type-escpae.[c,h].  */
2814
2815 static void
2816 exclude_escaping_types_1 (VEC (tree, heap) **unsuitable_types)
2817 {
2818   d_str str;
2819   unsigned i;
2820
2821   for (i = 0; VEC_iterate (structure, structures, i, str); i++)
2822     check_type_escape (str, unsuitable_types);
2823 }
2824
2825 /* If a structure type is a return type of any function,
2826    we cannot transform it. Such type is added to UNSUITABLE_TYPES vector.  */
2827
2828 static void
2829 exclude_returned_types (VEC (tree, heap) **unsuitable_types)
2830 {
2831   struct cgraph_node *c_node;
2832
2833   for (c_node = cgraph_nodes; c_node; c_node = c_node->next)
2834     {
2835       tree ret_t = TREE_TYPE (TREE_TYPE (c_node->decl));
2836
2837       if (ret_t)
2838         {
2839           ret_t = strip_type (ret_t);
2840           if (TREE_CODE (ret_t) == RECORD_TYPE)
2841             {
2842               add_unsuitable_type (unsuitable_types, TYPE_MAIN_VARIANT (ret_t));
2843               if (dump_file)
2844                 {
2845                   fprintf (dump_file, "\nThe type \"");
2846                   print_generic_expr (dump_file, ret_t, 0);
2847                   fprintf (dump_file,
2848                            "\" is return type of function...Excluded.");
2849                 }
2850             }
2851         }
2852     }
2853 }
2854
2855 /* This function looks for parameters of local functions 
2856    which are of structure types, or derived from them (arrays 
2857    of structures, pointers to structures, or their combinations).
2858    We are not handling peeling of such structures right now.
2859    The found structures types are added to UNSUITABLE_TYPES vector.  */
2860
2861 static void
2862 exclude_types_passed_to_local_func (VEC (tree, heap) **unsuitable_types)
2863 {
2864   struct cgraph_node *c_node;
2865
2866   for (c_node = cgraph_nodes; c_node; c_node = c_node->next)
2867     if (cgraph_function_body_availability (c_node) == AVAIL_LOCAL)
2868       {
2869         tree fn = c_node->decl;
2870         tree arg;
2871         
2872         for (arg = DECL_ARGUMENTS (fn); arg; arg = TREE_CHAIN (arg))
2873           {
2874             tree type = TREE_TYPE (arg);
2875
2876             type = strip_type (type);
2877             if (TREE_CODE (type) == RECORD_TYPE)
2878               {
2879                 add_unsuitable_type (unsuitable_types, 
2880                                      TYPE_MAIN_VARIANT (type));
2881                 if (dump_file)
2882                   {
2883                     fprintf (dump_file, "\nPointer to type \"");
2884                     print_generic_expr (dump_file, type, 0);
2885                     fprintf (dump_file, 
2886                              "\" is passed to local function...Excluded.");                              
2887                   }
2888               }
2889           }
2890       }
2891 }
2892
2893 /* This function analyzes structure form of structures 
2894    potential for transformation. If we are not capable to transform
2895    structure of some form, we remove it from the structures hashtable.
2896    Right now we cannot handle nested structs, when nesting is 
2897    through any level of pointers or arrays.  
2898
2899    TBD: release these constrains in future.
2900
2901    Note, that in this function we suppose that all structures 
2902    in the program are members of the structures hashtable right now, 
2903    without excluding escaping types.  */
2904
2905 static void
2906 check_struct_form (d_str str, VEC (tree, heap) **unsuitable_types)
2907 {
2908   int i;
2909
2910   for (i = 0; i < str->num_fields; i++)
2911     {
2912       tree f_type = strip_type(TREE_TYPE (str->fields[i].decl));
2913           
2914       if (TREE_CODE (f_type) == RECORD_TYPE)
2915         {
2916           add_unsuitable_type (unsuitable_types, TYPE_MAIN_VARIANT (f_type));
2917           add_unsuitable_type (unsuitable_types, str->decl);
2918           if (dump_file)
2919             {
2920               fprintf (dump_file, "\nType ");
2921               print_generic_expr (dump_file, f_type, 0);
2922               fprintf (dump_file, " is a field in the structure ");
2923               print_generic_expr (dump_file, str->decl, 0);
2924               fprintf (dump_file, ". Escaping...");
2925             }
2926         }
2927     }
2928 }
2929
2930 /* This function adds a structure TYPE to the vector of structures,
2931    if it's not already there.  */
2932
2933 static void
2934 add_structure (tree type)
2935 {
2936   struct data_structure node;
2937   unsigned i;
2938   int num_fields;
2939
2940   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type);
2941
2942   i = find_structure (type);
2943
2944   if (i != VEC_length (structure, structures))
2945     return;
2946
2947   num_fields = fields_length (type);
2948   node.decl = type;
2949   node.num_fields = num_fields;
2950   node.fields = get_fields (type, num_fields);
2951   node.struct_clustering = NULL;
2952   node.accs = htab_create (32, acc_hash, acc_eq, NULL);
2953   node.new_types = VEC_alloc (tree, heap, num_fields);
2954   node.count = 0;
2955
2956   VEC_safe_push (structure, heap, structures, &node);
2957
2958   if (dump_file)
2959     {
2960       fprintf (dump_file, "\nAdding data structure \"");
2961       print_generic_expr (dump_file, type, 0); 
2962       fprintf (dump_file, "\" to data_struct_list.");
2963     }
2964 }
2965
2966 /* This function adds an allocation site to alloc_sites hashtable.
2967    The allocation site appears in STMT of function FN_DECL and 
2968    allocates the structure represented by STR.  */
2969
2970 static void
2971 add_alloc_site (tree fn_decl, tree stmt, d_str str)
2972 {
2973   fallocs_t fallocs = NULL;
2974   alloc_site_t m_call;
2975
2976   m_call.stmt = stmt;
2977   m_call.str = str;
2978
2979   fallocs = 
2980     (fallocs_t) htab_find_with_hash (alloc_sites,
2981                                      fn_decl, htab_hash_pointer (fn_decl));
2982
2983   if (!fallocs)
2984     {
2985       void **slot;
2986
2987       fallocs = (fallocs_t) 
2988         xmalloc (sizeof (struct func_alloc_sites));
2989       fallocs->func = fn_decl;
2990       fallocs->allocs = VEC_alloc (alloc_site_t, heap, 1);
2991       slot = htab_find_slot_with_hash (alloc_sites, fn_decl,
2992                                       htab_hash_pointer (fn_decl), INSERT);
2993       *slot = fallocs;
2994     }
2995   VEC_safe_push (alloc_site_t, heap, 
2996                  fallocs->allocs, &m_call);
2997   
2998   if (dump_file)
2999     {
3000       fprintf (dump_file, "\nAdding stmt ");
3001       print_generic_stmt (dump_file, stmt, 0);
3002       fprintf (dump_file, " to list of mallocs.");
3003     }
3004 }
3005
3006 /* This function returns true if the result of STMT, that contains a call
3007    to an allocation function, is cast to one of the structure types.
3008    STMT should be of the form:    T.2 = <alloc_func> (T.1);
3009    If true, I_P contains an index of an allocated structure. 
3010    Otherwise I_P contains the length of the vector of structures.  */
3011
3012 static bool
3013 is_alloc_of_struct (tree stmt, unsigned *i_p)
3014 {
3015   tree lhs;
3016   tree type;
3017   tree final_stmt;
3018
3019   final_stmt = get_final_alloc_stmt (stmt);
3020
3021   if (!final_stmt)
3022     return false;
3023
3024   /* final_stmt should be of the form:
3025      T.3 = (struct_type *) T.2; */
3026
3027   if (TREE_CODE (final_stmt) != GIMPLE_MODIFY_STMT)
3028     return false;
3029
3030   lhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (final_stmt, 0);      
3031
3032   type = get_type_of_var (lhs);
3033       
3034   if (!type)
3035     return false;
3036
3037   if (!POINTER_TYPE_P (type)
3038       || TREE_CODE (strip_type (type)) != RECORD_TYPE)
3039     return false;
3040
3041   *i_p = find_structure (strip_type (type));
3042
3043   if (*i_p == VEC_length (structure, structures))
3044     return false;
3045
3046   return true;
3047 }
3048
3049 /* This function prints non-field and field accesses 
3050    of the structure STR.  */ 
3051
3052 static void
3053 dump_accs (d_str str)
3054 {
3055   int i;
3056
3057   fprintf (dump_file, "\nAccess sites of struct ");
3058   print_generic_expr (dump_file, str->decl, 0);
3059
3060   for (i = 0; i < str->num_fields; i++)
3061     {
3062       fprintf (dump_file, "\nAccess site of field ");
3063       print_generic_expr (dump_file, str->fields[i].decl, 0);
3064       dump_field_acc_sites (str->fields[i].acc_sites);   
3065       fprintf (dump_file, ":\n");
3066     }
3067   fprintf (dump_file, "\nGeneral access sites\n");
3068   dump_access_sites (str->accs);   
3069 }
3070
3071 /* This function checks whether an access statement, pointed by SLOT,
3072    is a condition we are capable to transform. If not, it removes
3073    the structure with index, represented by DATA, from the vector
3074    of structures.  */
3075  
3076 static int
3077 safe_cond_expr_check (void **slot, void *data)
3078 {
3079   struct access_site *acc = *(struct access_site **) slot;
3080
3081   if (TREE_CODE (acc->stmt) == COND_EXPR)
3082     {
3083       if (!is_safe_cond_expr (acc->stmt))
3084         {
3085           if (dump_file)
3086             {
3087               fprintf (dump_file, "\nUnsafe conditional statement ");
3088               print_generic_stmt (dump_file, acc->stmt, 0);
3089             }
3090           remove_structure (*(unsigned *) data);
3091         }
3092     }
3093   return 1;
3094 }
3095
3096 /* This function excludes statements that are part of allocation sites and
3097    field accesses from the hashtable of general accesses of the structure
3098    type STR. Only accesses that belong to the function represented by
3099    NODE are treated.  */
3100
3101 static void
3102 exclude_alloc_and_field_accs_1 (d_str str, struct cgraph_node *node)
3103 {
3104   struct exclude_data dt;
3105   dt.str = str;
3106   dt.fn_decl = node->decl;
3107
3108   if (dt.str->accs)
3109     htab_traverse (dt.str->accs, exclude_from_accs, &dt);  
3110 }
3111
3112 /* Collect accesses to the structure types that apear in basic bloack BB.  */
3113
3114 static void
3115 collect_accesses_in_bb (basic_block bb)
3116 {
3117   block_stmt_iterator bsi;
3118
3119   for (bsi = bsi_start (bb); ! bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
3120     {
3121       tree stmt = bsi_stmt (bsi);
3122
3123       /* In asm stmt we cannot always track the arguments,
3124          so we just give up.  */
3125       if (TREE_CODE (stmt) == ASM_EXPR)
3126         {
3127           free_structures ();
3128           break;
3129         }
3130
3131       walk_tree (&stmt, get_stmt_accesses, stmt, NULL);
3132     }
3133 }
3134
3135 /* This function generates cluster substructure that cointains FIELDS.
3136    The cluster added to the set of clusters of the structure SRT.  */
3137
3138 static void
3139 gen_cluster (sbitmap fields, d_str str)
3140 {
3141   struct field_cluster *crr_cluster = NULL;
3142
3143   crr_cluster = 
3144     (struct field_cluster *) xcalloc (1, sizeof (struct field_cluster));
3145   crr_cluster->sibling = str->struct_clustering;
3146   str->struct_clustering = crr_cluster;
3147   crr_cluster->fields_in_cluster = fields;
3148 }
3149
3150 /* This function peels a field with the index I from the structure DS.  */
3151
3152 static void
3153 peel_field (int i, d_str ds)
3154 {
3155   struct field_cluster *crr_cluster = NULL;
3156
3157   crr_cluster = 
3158     (struct field_cluster *) xcalloc (1, sizeof (struct field_cluster));
3159   crr_cluster->sibling = ds->struct_clustering;
3160   ds->struct_clustering = crr_cluster;
3161   crr_cluster->fields_in_cluster =
3162     sbitmap_alloc ((unsigned int) ds->num_fields);
3163   sbitmap_zero (crr_cluster->fields_in_cluster);
3164   SET_BIT (crr_cluster->fields_in_cluster, i);  
3165 }
3166
3167 /* This function calculates maximum field count in 
3168    the structure STR.  */
3169
3170 static gcov_type
3171 get_max_field_count (d_str str)
3172 {
3173   gcov_type max = 0;
3174   int i;
3175
3176   for (i = 0; i < str->num_fields; i++)
3177     if (str->fields[i].count > max)
3178       max = str->fields[i].count; 
3179
3180   return max;
3181 }
3182
3183 /* Do struct-reorg transformation for individual function 
3184    represented by NODE. All structure types relevant 
3185    for this function are transformed.  */
3186
3187 static void
3188 do_reorg_for_func (struct cgraph_node *node)
3189 {
3190   create_new_local_vars ();  
3191   create_new_alloc_sites_for_func (node);
3192   create_new_accesses_for_func ();
3193   update_ssa (TODO_update_ssa);
3194   cleanup_tree_cfg ();
3195
3196   /* Free auxiliary data representing local variables.  */
3197   free_new_vars_htab (new_local_vars); 
3198 }
3199
3200 /* Print structure TYPE, its name, if it exists, and body.
3201    INDENT defines the level of indentation (similar 
3202    to the option -i of indent command). SHIFT parameter 
3203    defines a number of spaces by which a structure will 
3204    be shifted right.  */
3205
3206 static void
3207 dump_struct_type (tree type, unsigned HOST_WIDE_INT indent,
3208                    unsigned HOST_WIDE_INT shift)
3209 {
3210   const char *struct_name;
3211   tree field;
3212
3213   if (!type || !dump_file)
3214     return;
3215
3216   if (TREE_CODE (type) != RECORD_TYPE)
3217     {
3218       print_generic_expr (dump_file, type, 0);
3219       return;
3220     }
3221   
3222   print_shift (shift);
3223   struct_name = get_type_name (type);  
3224   fprintf (dump_file, "struct ");
3225   if (struct_name)    
3226     fprintf (dump_file, "%s\n",struct_name);
3227   print_shift (shift);
3228   fprintf (dump_file, "{\n");
3229        
3230   for (field = TYPE_FIELDS (type); field; 
3231        field = TREE_CHAIN (field))
3232     {
3233       unsigned HOST_WIDE_INT s = indent;
3234       tree f_type = TREE_TYPE (field);
3235       
3236       print_shift (shift);
3237       while (s--)
3238         fprintf (dump_file, " ");
3239       dump_struct_type (f_type, indent, shift + indent);
3240       fprintf(dump_file, " ");
3241       print_generic_expr (dump_file, field, 0);
3242       fprintf(dump_file, ";\n");
3243     }
3244   print_shift (shift);
3245   fprintf (dump_file, "}\n");
3246 }
3247
3248 /* This function creates new structure types to replace original type, 
3249    indicated by STR->decl. The names of the new structure types are 
3250    derived from the original structure type. If the original structure 
3251    type has no name, we assume that its name is 'struct.<STR_NUM>'.  */
3252
3253 static void
3254 create_new_type (d_str str, int *str_num)
3255 {
3256   int cluster_num = 0;
3257
3258   struct field_cluster *cluster = str->struct_clustering;
3259   while (cluster)
3260     {     
3261       tree  name = gen_cluster_name (str->decl, cluster_num, 
3262                                      *str_num);
3263       tree fields;
3264       tree new_type;
3265       cluster_num++;
3266            
3267       fields = create_fields (cluster, str->fields, 
3268                               str->num_fields);
3269       new_type = build_basic_struct (fields, name, str->decl);
3270           
3271       update_fields_mapping (cluster, new_type, 
3272                              str->fields, str->num_fields);
3273
3274       VEC_safe_push (tree, heap, str->new_types, new_type);
3275       cluster = cluster->sibling; 
3276     }
3277   (*str_num)++;
3278 }
3279
3280 /* This function is a callback for alloc_sites hashtable 
3281    traversal. SLOT is a pointer to fallocs_t. 
3282    This function frees memory pointed by *SLOT.  */
3283
3284 static int
3285 free_falloc_sites (void **slot, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
3286 {
3287   fallocs_t fallocs = *(fallocs_t *) slot;
3288
3289   VEC_free (alloc_site_t, heap, fallocs->allocs);
3290   free (fallocs);
3291   return 1;
3292 }
3293
3294 /* Remove structures collected in UNSUITABLE_TYPES
3295    from structures vector.  */
3296
3297 static void
3298 remove_unsuitable_types (VEC (tree, heap) *unsuitable_types)
3299 {
3300   d_str str;
3301   tree type;
3302   unsigned i, j;
3303
3304   for (j = 0; VEC_iterate (tree, unsuitable_types, j, type); j++)
3305     for (i = 0; VEC_iterate (structure, structures, i, str); i++)
3306       if (is_equal_types (str->decl, type))
3307         {
3308           remove_structure (i);
3309           break;
3310         }
3311 }
3312
3313 /* Exclude structure types with bitfields.
3314    We would not want to interfere with other optimizations 
3315    that can be done in this case. The structure types with 
3316    bitfields are added to UNSUITABLE_TYPES vector.  */
3317
3318 static void
3319 exclude_types_with_bit_fields (VEC (tree, heap) **unsuitable_types)
3320 {
3321   d_str str;
3322   unsigned i;
3323
3324   for (i = 0; VEC_iterate (structure, structures, i, str); i++)
3325     check_bitfields (str, unsuitable_types);
3326 }
3327
3328 /* This function checks three types of escape. A structure type escapes:
3329
3330    1. if it's a type of parameter of a local function.
3331    2. if it's a type of function return value.
3332    3. if it escapes as a result of ipa-type-escape analysis.  
3333
3334   The escaping structure types are added to UNSUITABLE_TYPES vector.  */
3335
3336 static void
3337 exclude_escaping_types (VEC (tree, heap) **unsuitable_types)
3338 {
3339   exclude_types_passed_to_local_func (unsuitable_types);
3340   exclude_returned_types (unsuitable_types);
3341   exclude_escaping_types_1 (unsuitable_types);
3342 }
3343
3344 /* This function analyzes whether the form of 
3345    structure is such that we are capable to transform it. 
3346    Nested structures are checked here. Unsuitable structure
3347    types are added to UNSUITABLE_TYPE vector.  */
3348
3349 static void
3350 analyze_struct_form (VEC (tree, heap) **unsuitable_types)
3351 {
3352   d_str str;
3353   unsigned i;
3354
3355   for (i = 0; VEC_iterate (structure, structures, i, str); i++)
3356     check_struct_form (str, unsuitable_types);
3357 }
3358
3359 /* This function looks for structure types instantiated in the program. 
3360    The candidate types are added to the structures vector. 
3361    Unsuitable types are collected into UNSUITABLE_TYPES vector.  */
3362
3363 static void
3364 build_data_structure (VEC (tree, heap) **unsuitable_types)
3365 {
3366   tree var, type;
3367   tree var_list;
3368   struct varpool_node *current_varpool;
3369   struct cgraph_node *c_node;
3370
3371   /* Check global variables.  */ 
3372   FOR_EACH_STATIC_VARIABLE (current_varpool)
3373     {
3374       var = current_varpool->decl;
3375       if (is_candidate (var, &type, unsuitable_types))
3376         add_structure (type);
3377     }
3378
3379   /* Now add structures that are types of function parameters and 
3380      local variables.  */
3381   for (c_node = cgraph_nodes; c_node; c_node = c_node->next)
3382     {
3383       enum availability avail = 
3384         cgraph_function_body_availability (c_node);
3385
3386       /* We need AVAIL_AVAILABLE for main function.  */
3387       if (avail == AVAIL_LOCAL || avail == AVAIL_AVAILABLE)
3388         {
3389           struct function *fn = DECL_STRUCT_FUNCTION (c_node->decl);
3390
3391           for (var = DECL_ARGUMENTS (c_node->decl); var; 
3392                var = TREE_CHAIN (var))
3393               if (is_candidate (var, &type, unsuitable_types))
3394                 add_structure (type);
3395
3396           /* Check function local variables.  */
3397           for (var_list = fn->unexpanded_var_list; var_list; 
3398                var_list = TREE_CHAIN (var_list))
3399             {
3400               var = TREE_VALUE (var_list);
3401
3402               if (is_candidate (var, &type, unsuitable_types))
3403                 add_structure (type);
3404             }
3405         }
3406     }
3407 }
3408
3409 /* This function returns true if the program contains 
3410    a call to user defined allocation function, or other
3411    functions that can interfere with struct-reorg optimizations.  */
3412
3413 static bool
3414 program_redefines_malloc_p (void)
3415 {
3416   struct cgraph_node *c_node;
3417   struct cgraph_node *c_node2;
3418   struct cgraph_edge *c_edge;
3419   tree fndecl;
3420   tree fndecl2;
3421   tree call_expr;
3422   
3423   for (c_node = cgraph_nodes; c_node; c_node = c_node->next)
3424     {
3425       fndecl = c_node->decl;
3426
3427       for (c_edge = c_node->callees; c_edge; c_edge = c_edge->next_callee)
3428         {
3429           call_expr = get_call_expr_in (c_edge->call_stmt);
3430           c_node2 = c_edge->callee;
3431           fndecl2 = c_node2->decl;
3432           if (call_expr)
3433             {
3434               const char * fname = get_name (fndecl2);
3435
3436               if ((call_expr_flags (call_expr) & ECF_MALLOC) &&
3437                   (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl2) != BUILT_IN_MALLOC) &&
3438                   (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl2) != BUILT_IN_CALLOC) &&
3439                   (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl2) != BUILT_IN_ALLOCA))
3440                 return true;
3441
3442               /* Check that there is no __builtin_object_size,
3443                __builtin_offsetof, or realloc's in the program.  */
3444               if (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl2) == BUILT_IN_OBJECT_SIZE
3445                   || !strcmp (fname, "__builtin_offsetof")
3446                   || !strcmp (fname, "realloc"))
3447                 return true;            
3448             }
3449         }
3450     }
3451   
3452   return false;
3453 }
3454
3455 /* In this function we assume that an allocation statement 
3456
3457    var = (type_cast) malloc (size);
3458    
3459    is converted into the following set of statements:
3460
3461    T.1 = size;
3462    T.2 = malloc (T.1);
3463    T.3 = (type_cast) T.2;
3464    var = T.3;
3465
3466    In this function we collect into alloc_sites the allocation 
3467    sites of variables of structure types that are present 
3468    in structures vector.  */
3469
3470 static void
3471 collect_alloc_sites (void)
3472 {
3473   struct cgraph_node *node;
3474   struct cgraph_edge *cs;
3475
3476   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
3477     if (node->analyzed && node->decl)
3478       {
3479         for (cs = node->callees; cs; cs = cs->next_callee)
3480           {
3481             tree stmt = cs->call_stmt;
3482
3483             if (stmt)
3484               {
3485                 tree call = get_call_expr_in (stmt);
3486                 tree decl;
3487
3488                 if (call && (decl = get_callee_fndecl (call)) 
3489                     && TREE_CODE (stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT)
3490                   {
3491                     unsigned i;
3492
3493                     if (is_alloc_of_struct (stmt, &i))
3494                       {
3495                         /* We support only malloc now.  */
3496                         if (DECL_FUNCTION_CODE (decl) == BUILT_IN_MALLOC)
3497                           {
3498                             d_str str;
3499                             
3500                             str = VEC_index (structure, structures, i);
3501                             add_alloc_site (node->decl, stmt, str);
3502                           }
3503                         else
3504                           {
3505                             if (dump_file)
3506                               {
3507                                 fprintf (dump_file, 
3508                                          "\nUnsupported allocation function ");
3509                                 print_generic_stmt (dump_file, stmt, 0);
3510                               }
3511                             remove_structure (i);               
3512                           }
3513                       }
3514                   }
3515               }       
3516           }
3517       }
3518 }
3519
3520 /* Print collected accesses.  */
3521
3522 static void
3523 dump_accesses (void)
3524 {
3525   d_str str;
3526   unsigned i;
3527
3528   if (!dump_file)
3529     return;
3530
3531   for (i = 0; VEC_iterate (structure, structures, i, str); i++)
3532     dump_accs (str);
3533 }
3534
3535 /* This function checks whether the accesses of structures in condition 
3536    expressions are of the kind we are capable to transform. 
3537    If not, such structures are removed from the vector of structures.  */
3538
3539 static void
3540 check_cond_exprs (void)
3541 {
3542   d_str str;
3543   unsigned i;
3544
3545   for (i = 0; VEC_iterate (structure, structures, i, str); i++)
3546     if (str->accs)
3547       htab_traverse (str->accs, safe_cond_expr_check, &i);
3548 }
3549
3550 /* We exclude from non-field accesses of the structure 
3551    all statements that will be treated as part of the structure 
3552    allocation sites or field accesses.  */
3553
3554 static void
3555 exclude_alloc_and_field_accs (struct cgraph_node *node)
3556 {
3557   d_str str;
3558   unsigned i;
3559
3560   for (i = 0; VEC_iterate (structure, structures, i, str); i++)
3561     exclude_alloc_and_field_accs_1 (str, node);
3562 }
3563
3564 /* This function collects accesses of the fields of the structures 
3565    that appear at function FN.  */
3566
3567 static void
3568 collect_accesses_in_func (struct function *fn)
3569 {
3570   basic_block bb;
3571
3572   if (! fn)
3573     return;
3574
3575   /* Collect accesses for each basic blocks separately.  */
3576   FOR_EACH_BB_FN (bb, fn)
3577     collect_accesses_in_bb (bb);
3578 }
3579
3580 /* This function summarizes counts of the fields into the structure count.  */
3581
3582 static void
3583 sum_counts (d_str str, gcov_type *hotest)
3584 {
3585   int i;
3586       
3587   str->count = 0;
3588   for (i = 0; i < str->num_fields; i++)
3589     {
3590       if (dump_file)
3591         {
3592           fprintf (dump_file, "\nCounter of field \"");
3593           print_generic_expr (dump_file, str->fields[i].decl, 0);
3594           fprintf (dump_file, "\" is " HOST_WIDEST_INT_PRINT_DEC, 
3595                    str->fields[i].count);
3596         }
3597       str->count += str->fields[i].count;
3598     }
3599
3600   if (dump_file)
3601     {
3602       fprintf (dump_file, "\nCounter of struct \"");
3603       print_generic_expr (dump_file, str->decl, 0);
3604       fprintf (dump_file, "\" is " HOST_WIDEST_INT_PRINT_DEC, str->count);
3605     }
3606
3607   if (str->count > *hotest)
3608     *hotest = str->count;
3609 }
3610
3611 /* This function peels the field into separate structure if it's
3612    sufficiently hot, i.e. if its count provides at least 90% of 
3613    the maximum field count in the structure.  */
3614
3615 static void
3616 peel_hot_fields (d_str str)
3617 {
3618   gcov_type max_field_count;
3619   sbitmap fields_left = sbitmap_alloc (str->num_fields);
3620   int i;
3621
3622   sbitmap_ones (fields_left);
3623   max_field_count = 
3624     (gcov_type) (get_max_field_count (str)/100)*90;
3625
3626   str->struct_clustering = NULL;
3627
3628   for (i = 0; i < str->num_fields; i++)
3629     {
3630       if (str->count >= max_field_count)
3631         {
3632           RESET_BIT (fields_left, i);     
3633           peel_field (i, str);
3634         }
3635     }
3636
3637   i = sbitmap_first_set_bit (fields_left);
3638   if (i != -1)
3639     gen_cluster (fields_left, str);
3640   else
3641     sbitmap_free (fields_left);
3642
3643
3644 /* This function is a helper for do_reorg. It goes over 
3645    functions in call graph and performs actual transformation 
3646    on them.  */
3647
3648 static void
3649 do_reorg_1 (void)
3650 {
3651   struct cgraph_node *node;
3652
3653   /* Initialize the default bitmap obstack.  */
3654   bitmap_obstack_initialize (NULL);
3655
3656   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
3657     if (node->analyzed && node->decl && !node->next_clone)
3658       {
3659         push_cfun (DECL_STRUCT_FUNCTION (node->decl));
3660         current_function_decl = node->decl;
3661         if (dump_file)
3662           fprintf (dump_file, "\nFunction to do reorg is  %s: \n",
3663                    (const char *) IDENTIFIER_POINTER (DECL_NAME (node->decl)));
3664         do_reorg_for_func (node);
3665         free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
3666         free_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
3667         current_function_decl = NULL;
3668         pop_cfun ();
3669       }
3670
3671   set_cfun (NULL);
3672 }
3673
3674 /* This function creates new global struct variables.
3675    For each original variable, the set of new variables 
3676    is created with the new structure types corresponding 
3677    to the structure type of original variable. 
3678    Only VAR_DECL variables are treated by this function.  */
3679
3680 static void 
3681 create_new_global_vars (void)
3682 {
3683   struct varpool_node *current_varpool;
3684   unsigned HOST_WIDE_INT i;
3685   unsigned HOST_WIDE_INT varpool_size = 0;
3686
3687   for (i = 0; i < 2; i++)
3688     {
3689       if (i)
3690         new_global_vars = htab_create (varpool_size, 
3691                                        new_var_hash, new_var_eq, NULL);
3692       FOR_EACH_STATIC_VARIABLE(current_varpool)
3693         {
3694           tree  var_decl = current_varpool->decl;
3695
3696           if (!var_decl || TREE_CODE (var_decl) != VAR_DECL)
3697             continue;
3698           if (!i)
3699             varpool_size++;
3700           else
3701             create_new_var (var_decl, new_global_vars);
3702         }
3703     }
3704
3705   if (new_global_vars)
3706     htab_traverse (new_global_vars, update_varpool_with_new_var, NULL);
3707 }
3708
3709 /* Dump all new types generated by this optimization.  */
3710
3711 static void
3712 dump_new_types (void)
3713 {
3714   d_str str;
3715   tree type;
3716   unsigned i, j;
3717
3718   if (!dump_file)
3719     return;
3720
3721   fprintf (dump_file, "\nThe following are the new types generated by"
3722            " this optimization:\n");
3723
3724   for (i = 0; VEC_iterate (structure, structures, i, str); i++)
3725     {
3726       if (dump_file)
3727         {
3728           fprintf (dump_file, "\nFor type ");
3729           dump_struct_type (str->decl, 2, 0);
3730           fprintf (dump_file, "\nthe number of new types is %d\n",
3731                    VEC_length (tree, str->new_types));
3732         }      
3733       for (j = 0; VEC_iterate (tree, str->new_types, j, type); j++)
3734         dump_struct_type (type, 2, 0); 
3735     }
3736 }
3737
3738 /* This function creates new types to replace old structure types.  */
3739
3740 static void
3741 create_new_types (void)
3742 {
3743   d_str str;
3744   unsigned i;
3745   int str_num = 0;
3746
3747   for (i = 0; VEC_iterate (structure, structures, i, str); i++)
3748     create_new_type (str, &str_num);
3749 }
3750
3751 /* Free allocation sites hashtable.  */
3752
3753 static void
3754 free_alloc_sites (void)
3755 {
3756   if (alloc_sites)
3757     htab_traverse (alloc_sites, free_falloc_sites, NULL);  
3758   htab_delete (alloc_sites);
3759   alloc_sites = NULL;
3760 }
3761
3762 /* This function collects structures potential 
3763    for peeling transformation, and inserts 
3764    them into structures hashtable.  */
3765
3766 static void 
3767 collect_structures (void)
3768 {
3769   VEC (tree, heap) *unsuitable_types = VEC_alloc (tree, heap, 32);
3770
3771   structures = VEC_alloc (structure, heap, 32);
3772    
3773   /* If program contains user defined mallocs, we give up.  */
3774   if (program_redefines_malloc_p ())
3775      return; 
3776
3777   /* Build data structures hashtable of all data structures 
3778      in the program.  */
3779   build_data_structure (&unsuitable_types);
3780
3781   /* This function analyzes whether the form of 
3782      structure is such that we are capable to transform it. 
3783      Nested structures are checked here.  */
3784   analyze_struct_form (&unsuitable_types);
3785
3786   /* This function excludes those structure types 
3787      that escape compilation unit.  */
3788   exclude_escaping_types (&unsuitable_types);
3789
3790   /* We do not want to change data layout of the structures with bitfields.  */
3791   exclude_types_with_bit_fields (&unsuitable_types);
3792
3793   remove_unsuitable_types (unsuitable_types);
3794   VEC_free (tree, heap, unsuitable_types);
3795 }
3796
3797 /* Collect structure allocation sites. In case of arrays
3798    we have nothing to do.  */
3799
3800 static void
3801 collect_allocation_sites (void)
3802 {
3803   alloc_sites = htab_create (32, malloc_hash, malloc_eq, NULL);
3804   collect_alloc_sites ();
3805 }
3806
3807 /* This function collects data accesses for the 
3808    structures to be transformed. For each structure 
3809    field it updates the count field in field_entry.  */
3810
3811 static void 
3812 collect_data_accesses (void)
3813 {
3814   struct cgraph_node *c_node;
3815
3816   for (c_node = cgraph_nodes; c_node; c_node = c_node->next)
3817     {
3818       enum availability avail = cgraph_function_body_availability (c_node);
3819
3820       if (avail == AVAIL_LOCAL || avail == AVAIL_AVAILABLE)
3821         {
3822           struct function *func = DECL_STRUCT_FUNCTION (c_node->decl);
3823
3824           if (!c_node->next_clone)
3825             collect_accesses_in_func (func);
3826           exclude_alloc_and_field_accs (c_node);
3827         }
3828     }
3829
3830   check_cond_exprs ();
3831   /* Print collected accesses.  */
3832   dump_accesses ();
3833 }
3834
3835 /* We do not bother to transform cold structures.
3836    Coldness of the structure is defined relatively 
3837    to the highest structure count among the structures 
3838    to be transformed. It's triggered by the compiler parameter
3839
3840    --param struct-reorg-cold-struct-ratio=<value>
3841
3842    where <value> ranges from 0 to 100. Structures with count ratios
3843    that are less than this parameter are considered to be cold.  */
3844
3845 static void
3846 exclude_cold_structs (void)
3847 {
3848   gcov_type hotest = 0;
3849   unsigned i;
3850   d_str str;
3851
3852   /* We summarize counts of fields of a structure into the structure count.  */
3853   for (i = 0; VEC_iterate (structure, structures, i, str); i++)
3854     sum_counts (str, &hotest);
3855
3856   /* Remove cold structures from structures vector.  */
3857   for (i = 0; VEC_iterate (structure, structures, i, str); i++)
3858     if (str->count * 100 < (hotest * STRUCT_REORG_COLD_STRUCT_RATIO))
3859       {
3860         if (dump_file)
3861           {
3862             fprintf (dump_file, "\nThe structure ");
3863             print_generic_expr (dump_file, str->decl, 0);
3864             fprintf (dump_file, " is cold.");
3865           }
3866         remove_structure (i);
3867       }
3868 }
3869
3870 /* This function decomposes original structure into substructures, 
3871    i.e.clusters.  */
3872
3873 static void
3874 peel_structs (void)
3875 {
3876   d_str str;
3877   unsigned i;
3878
3879   for (i = 0; VEC_iterate (structure, structures, i, str); i++)
3880     peel_hot_fields (str);
3881 }
3882
3883 /* Stage 3.  */
3884 /* Do the actual transformation for each structure
3885    from the structures hashtable.  */
3886
3887 static void
3888 do_reorg (void)
3889 {
3890   /* Check that there is a work to do.  */
3891   if (!VEC_length (structure, structures))
3892     {
3893       if (dump_file)
3894         fprintf (dump_file, "\nNo structures to transform. Exiting...");
3895       return;
3896     }
3897   else
3898     {
3899       if (dump_file)
3900         {
3901           fprintf (dump_file, "\nNumber of structures to transform is %d",
3902                    VEC_length (structure, structures));
3903         }
3904     }
3905
3906   /* Generate new types.  */
3907   create_new_types ();
3908   dump_new_types ();
3909
3910   /* Create new global variables.  */
3911   create_new_global_vars ();
3912   dump_new_vars (new_global_vars); 
3913
3914   /* Decompose structures for each function separately.  */
3915   do_reorg_1 ();
3916
3917   /* Free auxiliary data collected for global variables.  */
3918   free_new_vars_htab (new_global_vars);   
3919 }
3920
3921 /* Free all auxiliary data used by this optimization.  */
3922
3923 static void
3924 free_data_structs (void)
3925 {
3926   free_structures ();
3927   free_alloc_sites (); 
3928 }
3929
3930 /* Perform structure decomposition (peeling).  */
3931
3932 static void
3933 reorg_structs (void)
3934 {
3935
3936   /* Stage1.  */  
3937   /* Collect structure types.  */
3938   collect_structures ();
3939
3940   /* Collect structure allocation sites.  */
3941   collect_allocation_sites (); 
3942
3943   /* Collect structure accesses.  */
3944   collect_data_accesses (); 
3945
3946   /* We transform only hot structures.  */
3947   exclude_cold_structs ();
3948
3949   /* Stage2.  */
3950   /* Decompose structures into substructures, i.e. clusters.  */
3951   peel_structs ();
3952
3953   /* Stage3. */  
3954   /* Do the actual transformation for each structure
3955      from the structures hashtable.  */
3956   do_reorg ();
3957
3958   /* Free all auxiliary data used by this optimization.  */
3959   free_data_structs ();  
3960 }
3961
3962 /* Struct-reorg optimization entry point function.  */
3963
3964 static unsigned int
3965 reorg_structs_drive (void)
3966 {
3967   reorg_structs ();
3968   return 0;
3969 }
3970
3971 /* Struct-reorg optimization gate function.  */
3972
3973 static bool
3974 struct_reorg_gate (void)
3975 {
3976   return flag_ipa_struct_reorg && flag_whole_program 
3977     && (optimize > 0);
3978 }
3979
3980 struct tree_opt_pass pass_ipa_struct_reorg = 
3981 {
3982   "ipa_struct_reorg",             /* name */
3983   struct_reorg_gate,              /* gate */
3984   reorg_structs_drive,            /* execute */
3985   NULL,                           /* sub */
3986   NULL,                           /* next */
3987   0,                              /* static_pass_number */
3988   TV_INTEGRATION,                 /* tv_id */
3989   0,                              /* properties_required */
3990   0,                              /* properties_provided */
3991   0,                              /* properties_destroyed */
3992   TODO_verify_ssa,                /* todo_flags_start */
3993   TODO_dump_func | TODO_verify_ssa,     /* todo_flags_finish */
3994   0                                     /* letter */
3995 };