OSDN Git Service

2008-08-14 Rafael Avila de Espindola <espindola@google.com>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / ipa-struct-reorg.c
1 /* Struct-reorg optimization.
2    Copyright (C) 2007, 2008 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 "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 #include "gimple.h"
59
60 /* This optimization implements structure peeling.
61
62    For example, given a structure type:
63    typedef struct
64    {
65      int a;
66      float b;
67      int c;
68    }str_t;
69
70    it can be peeled into two structure types as follows:
71
72    typedef struct  and  typedef struct
73    {                    {
74      int a;               float b;
75      int c;             } str_t_1;
76    }str_t_0;
77
78    or can be fully peeled:
79
80    typedef struct
81    {
82      int a;
83    }str_t_0;
84
85    typedef struct
86    {
87      float b;
88    }str_t_1;
89
90    typedef struct
91    {
92      int c;
93    }str_t_2;
94
95    When structure type is peeled all instances and their accesses
96    in the program are updated accordingly. For example, if there is
97    array of structures:
98
99    str_t A[N];
100
101    and structure type str_t was peeled into two structures str_t_0
102    and str_t_1 as it was shown above, then array A will be replaced
103    by two arrays as follows:
104
105    str_t_0 A_0[N];
106    str_t_1 A_1[N];
107
108    The field access of field a of element i of array A: A[i].a will be
109    replaced by an access to field a of element i of array A_0: A_0[i].a.
110
111    This optimization also supports dynamically allocated arrays.
112    If array of structures was allocated by malloc function:
113
114    str_t * p = (str_t *) malloc (sizeof (str_t) * N)
115
116    the allocation site will be replaced to reflect new structure types:
117
118    str_t_0 * p_0 = (str_t_0 *) malloc (sizeof (str_t_0) * N)
119    str_t_1 * p_1 = (str_t_1 *) malloc (sizeof (str_t_1) * N)
120
121    The field access through the pointer p[i].a will be changed by p_0[i].a.
122
123    The goal of structure peeling is to improve spatial locality.
124    For example, if one of the fields of a structure is accessed frequently
125    in the loop:
126
127    for (i = 0; i < N; i++)
128    {
129      ... = A[i].a;
130    }
131
132    the allocation of field a of str_t contiguously in memory will
133    increase the chances of fetching the field from cache.
134
135    The analysis part of this optimization is based on the frequency of
136    field accesses, which are collected all over the program.
137    Then the fields with the frequencies that satisfy the following condition
138    get peeled out of the structure:
139
140    freq(f) > C * max_field_freq_in_struct
141
142    where max_field_freq_in_struct is the maximum field frequency
143    in the structure. C is a constant defining which portion of
144    max_field_freq_in_struct the fields should have in order to be peeled.
145
146    If profiling information is provided, it is used to calculate the
147    frequency of field accesses. Otherwise, the structure is fully peeled.
148
149    IPA type-escape analysis is used to determine when it is safe
150    to peel a structure.
151
152    The optimization is activated by flag -fipa-struct-reorg.  */
153
154 /* New variables created by this optimization.
155    When doing struct peeling, each variable of
156    the original struct type will be replaced by
157    the set of new variables corresponding to
158    the new structure types.  */
159 struct new_var_data {
160   /* VAR_DECL for original struct type.  */
161   tree orig_var;
162   /* Vector of new variables.  */
163   VEC(tree, heap) *new_vars;
164 };
165
166 typedef struct new_var_data *new_var;
167 typedef const struct new_var_data *const_new_var;
168
169 /* This structure represents allocation site of the structure.  */
170 typedef struct alloc_site
171 {
172   gimple stmt;
173   d_str str;
174 } alloc_site_t;
175
176 DEF_VEC_O (alloc_site_t);
177 DEF_VEC_ALLOC_O (alloc_site_t, heap);
178
179 /* Allocation sites that belong to the same function.  */
180 struct func_alloc_sites
181 {
182   tree func;
183   /* Vector of allocation sites for function.  */
184   VEC (alloc_site_t, heap) *allocs;
185 };
186
187 typedef struct func_alloc_sites *fallocs_t;
188 typedef const struct func_alloc_sites *const_fallocs_t;
189
190 /* All allocation sites in the program.  */
191 htab_t alloc_sites = NULL;
192
193 /* New global variables. Generated once for whole program.  */
194 htab_t new_global_vars;
195
196 /* New local variables. Generated per-function.  */
197 htab_t new_local_vars;
198
199 /* Vector of structures to be transformed.  */
200 typedef struct data_structure structure;
201 DEF_VEC_O (structure);
202 DEF_VEC_ALLOC_O (structure, heap);
203 VEC (structure, heap) *structures;
204
205 /* Forward declarations.  */
206 static bool is_equal_types (tree, tree);
207
208 /* Strip structure TYPE from pointers and arrays.  */
209
210 static inline tree
211 strip_type (tree type)
212 {
213   gcc_assert (TYPE_P (type));
214
215   while (POINTER_TYPE_P (type)
216          || TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
217     type = TREE_TYPE (type);
218
219   return  type;
220 }
221
222 /* This function returns type of VAR.  */
223
224 static inline tree
225 get_type_of_var (tree var)
226 {
227   if (!var)
228     return NULL;
229   
230   if (TREE_CODE (var) == PARM_DECL)
231       return DECL_ARG_TYPE (var);
232   else 
233     return TREE_TYPE (var);
234 }
235
236 /* Set of actions we do for each newly generated STMT.  */ 
237
238 static inline void
239 finalize_stmt (gimple stmt)
240 {
241   update_stmt (stmt);
242   mark_symbols_for_renaming (stmt);
243 }
244
245 /* This function finalizes STMT and appends it to the list STMTS.  */
246
247 static inline void
248 finalize_stmt_and_append (gimple_seq *stmts, gimple stmt)
249 {
250   gimple_seq_add_stmt (stmts, stmt);
251   finalize_stmt (stmt);
252 }
253
254 /* Given structure type SRT_TYPE and field FIELD, 
255    this function is looking for a field with the same name 
256    and type as FIELD in STR_TYPE. It returns it if found,
257    or NULL_TREE otherwise.  */
258
259 static tree
260 find_field_in_struct_1 (tree str_type, tree field)
261 {
262   tree str_field;
263
264   for (str_field = TYPE_FIELDS (str_type); str_field; 
265        str_field = TREE_CHAIN (str_field))
266     {
267       const char * str_field_name;
268       const char * field_name;
269
270       str_field_name = IDENTIFIER_POINTER (DECL_NAME (str_field));
271       field_name = IDENTIFIER_POINTER (DECL_NAME (field));
272       
273       gcc_assert (str_field_name);
274       gcc_assert (field_name);
275
276       if (!strcmp (str_field_name, field_name))
277         {
278           /* Check field types.  */       
279           if (is_equal_types (TREE_TYPE (str_field), TREE_TYPE (field)))
280               return str_field;
281         }
282     }
283
284   return NULL_TREE;
285 }
286
287 /* Given a field declaration FIELD_DECL, this function 
288    returns corresponding field entry in structure STR.  */
289
290 static struct field_entry *
291 find_field_in_struct (d_str str, tree field_decl)
292 {
293   int i;
294   
295   tree field = find_field_in_struct_1 (str->decl, field_decl);
296
297   for (i = 0; i < str->num_fields; i++)
298     if (str->fields[i].decl == field)
299       return &(str->fields[i]);
300
301   return NULL;
302 }
303
304 /* This function checks whether ARG is a result of multiplication 
305    of some number by STRUCT_SIZE. If yes, the function returns true 
306    and this number is filled into NUM.  */
307
308 static bool
309 is_result_of_mult (tree arg, tree *num, tree struct_size)
310 {
311   gimple size_def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (arg);
312
313   /* If the allocation statement was of the form
314      D.2229_10 = <alloc_func> (D.2228_9);
315      then size_def_stmt can be D.2228_9 = num.3_8 * 8;  */
316
317   if (size_def_stmt && is_gimple_assign (size_def_stmt))
318     {
319       tree lhs = gimple_assign_lhs (size_def_stmt);
320
321       /* We expect temporary here.  */
322       if (!is_gimple_reg (lhs)) 
323         return false;
324
325       if (gimple_assign_rhs_code (size_def_stmt) == MULT_EXPR)
326         {
327           tree arg0 = gimple_assign_rhs1 (size_def_stmt);
328           tree arg1 = gimple_assign_rhs2 (size_def_stmt);
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 struct_size, op0, op1;
360   tree before_cast;
361   enum tree_code rhs_code;
362  
363   ref_var = TREE_OPERAND (acc->ref, 0);
364
365   if (TREE_CODE (ref_var) != SSA_NAME)
366     return false;
367
368   acc->ref_def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (ref_var);
369   if (!(acc->ref_def_stmt)
370       || (gimple_code (acc->ref_def_stmt) != GIMPLE_ASSIGN))
371     return false;
372
373   rhs_code = gimple_assign_rhs_code (acc->ref_def_stmt);
374
375   if (rhs_code != PLUS_EXPR
376       && rhs_code != MINUS_EXPR
377       && rhs_code != POINTER_PLUS_EXPR)
378     return false;
379
380   op0 = gimple_assign_rhs1 (acc->ref_def_stmt);
381   op1 = gimple_assign_rhs2 (acc->ref_def_stmt);
382
383   if (!is_array_access_through_pointer_and_index (rhs_code, op0, op1, 
384                                                  &acc->base, &acc->offset, 
385                                                  &acc->cast_stmt))
386     return false;
387
388   if (acc->cast_stmt)
389     before_cast = SINGLE_SSA_TREE_OPERAND (acc->cast_stmt, SSA_OP_USE);
390   else
391     before_cast = acc->offset;
392
393   if (!before_cast)
394     return false;
395
396
397   if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (before_cast))
398     return false; 
399
400   struct_size = TYPE_SIZE_UNIT (str_decl);
401
402   if (!is_result_of_mult (before_cast, &acc->num, struct_size))
403     return false;
404
405   return true;
406 }
407
408
409 /* This function checks whether the access ACC of structure type STR 
410    is of the form suitable for transformation. If yes, it returns true.
411    False otherwise.  */
412
413 static bool
414 decompose_access (tree str_decl, struct field_access_site *acc)
415 {
416   gcc_assert (acc->ref);
417
418   if (TREE_CODE (acc->ref) == INDIRECT_REF)
419     return decompose_indirect_ref_acc (str_decl, acc);
420   else if (TREE_CODE (acc->ref) == ARRAY_REF)
421     return true;
422   else if (TREE_CODE (acc->ref) == VAR_DECL)
423     return true;
424
425   return false;
426 }
427
428 /* This function creates empty field_access_site node.  */
429
430 static inline struct field_access_site *
431 make_field_acc_node (void)
432 {
433   int size = sizeof (struct field_access_site);
434
435   return (struct field_access_site *) xcalloc (1, size);
436 }
437
438 /* This function returns the structure field access, defined by STMT,
439    if it is already in hashtable of function accesses F_ACCS.  */
440
441 static struct field_access_site *
442 is_in_field_accs (gimple stmt, htab_t f_accs)
443 {
444   return (struct field_access_site *) 
445     htab_find_with_hash (f_accs, stmt, htab_hash_pointer (stmt));
446 }
447
448 /* This function adds an access ACC to the hashtable 
449    F_ACCS of field accesses.  */
450
451 static void
452 add_field_acc_to_acc_sites (struct field_access_site *acc, 
453                             htab_t f_accs)
454 {
455   void **slot;
456   
457   gcc_assert (!is_in_field_accs (acc->stmt, f_accs));
458   slot = htab_find_slot_with_hash (f_accs, acc->stmt,
459                                    htab_hash_pointer (acc->stmt), 
460                                    INSERT);
461   *slot = acc;  
462 }
463
464 /* This function adds the VAR to vector of variables of 
465    an access site defined by statement STMT. If access entry 
466    with statement STMT does not exist in hashtable of 
467    accesses ACCS, this function creates it.  */ 
468
469 static void
470 add_access_to_acc_sites (gimple stmt, tree var, htab_t accs)
471 {
472    struct access_site *acc;
473
474    acc = (struct access_site *) 
475      htab_find_with_hash (accs, stmt, htab_hash_pointer (stmt));
476
477    if (!acc)
478      {
479        void **slot;
480
481        acc = (struct access_site *) xmalloc (sizeof (struct access_site));
482        acc->stmt = stmt;
483        acc->vars = VEC_alloc (tree, heap, 10);
484        slot = htab_find_slot_with_hash (accs, stmt,
485                                         htab_hash_pointer (stmt), INSERT);
486        *slot = acc;
487
488      }  
489    VEC_safe_push (tree, heap, acc->vars, var);
490 }
491
492 /* This function adds NEW_DECL to function 
493    referenced vars, and marks it for renaming.  */
494
495 static void
496 finalize_var_creation (tree new_decl)
497 {
498   add_referenced_var (new_decl);  
499   if (is_global_var (new_decl))
500     mark_call_clobbered (new_decl, ESCAPE_UNKNOWN);
501   mark_sym_for_renaming (new_decl); 
502 }
503
504 /* This function finalizes VAR creation if it is a global VAR_DECL.  */
505
506 static void
507 finalize_global_creation (tree var)
508 {
509   if (TREE_CODE (var) == VAR_DECL
510       && is_global_var (var))
511     finalize_var_creation (var);
512 }
513
514 /* This function inserts NEW_DECL to varpool.  */
515
516 static inline void
517 insert_global_to_varpool (tree new_decl)
518 {
519   struct varpool_node *new_node;
520
521   new_node = varpool_node (new_decl);
522   notice_global_symbol (new_decl);
523   varpool_mark_needed_node (new_node);
524   varpool_finalize_decl (new_decl);
525 }
526
527 /* This function finalizes the creation of new variables, 
528    defined by *SLOT->new_vars.  */ 
529
530 static int
531 finalize_new_vars_creation (void **slot, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
532 {
533   new_var n_var = *(new_var *) slot;
534   unsigned i;
535   tree var;
536
537   for (i = 0; VEC_iterate (tree, n_var->new_vars, i, var); i++)
538     finalize_var_creation (var);
539   return 1;
540 }
541
542 /* This function looks for the variable of NEW_TYPE type, stored in VAR.
543    It returns it, if found, and NULL_TREE otherwise.  */
544
545 static tree
546 find_var_in_new_vars_vec (new_var var, tree new_type)
547 {
548   tree n_var;
549   unsigned i;
550
551   for (i = 0; VEC_iterate (tree, var->new_vars, i, n_var); i++)
552     {
553       tree type = strip_type(get_type_of_var (n_var));
554       gcc_assert (type);
555       
556       if (type == new_type)
557         return n_var;
558     }
559
560   return NULL_TREE;
561 }
562
563 /* This function returns new_var node, the orig_var of which is DECL.
564    It looks for new_var's in NEW_VARS_HTAB. If not found, 
565    the function returns NULL.  */
566
567 static new_var
568 is_in_new_vars_htab (tree decl, htab_t new_vars_htab)
569 {
570   return (new_var) htab_find_with_hash (new_vars_htab, decl,
571                                         htab_hash_pointer (decl));
572 }
573
574 /* Given original variable ORIG_VAR, this function returns
575    new variable corresponding to it of NEW_TYPE type. */
576
577 static tree
578 find_new_var_of_type (tree orig_var, tree new_type)
579 {
580   new_var var;
581   gcc_assert (orig_var && new_type);
582
583   if (TREE_CODE (orig_var) == SSA_NAME)
584     orig_var = SSA_NAME_VAR (orig_var);
585
586   var = is_in_new_vars_htab (orig_var, new_global_vars);
587   if (!var)
588     var = is_in_new_vars_htab (orig_var, new_local_vars);
589   gcc_assert (var);
590   return find_var_in_new_vars_vec (var, new_type);
591 }
592
593 /* This function generates stmt:
594    res = NUM * sizeof(TYPE) and returns it.
595    res is filled into RES.  */
596
597 static gimple
598 gen_size (tree num, tree type, tree *res)
599 {
600   tree struct_size = TYPE_SIZE_UNIT (type);
601   HOST_WIDE_INT struct_size_int = TREE_INT_CST_LOW (struct_size);
602   gimple new_stmt;
603
604   *res = create_tmp_var (TREE_TYPE (num), NULL);
605
606   if (*res)
607     add_referenced_var (*res);
608
609   if (exact_log2 (struct_size_int) == -1)
610     {
611       tree size = build_int_cst (TREE_TYPE (num), struct_size_int);
612       new_stmt = gimple_build_assign_with_ops (MULT_EXPR, *res, num, size);
613     }
614   else
615     {
616       tree C = build_int_cst (TREE_TYPE (num), exact_log2 (struct_size_int));
617  
618       new_stmt = gimple_build_assign_with_ops (LSHIFT_EXPR, *res, num, C);
619     }
620
621   finalize_stmt (new_stmt);
622   return new_stmt;
623 }
624
625 /* This function generates and returns a statement, that cast variable 
626    BEFORE_CAST to NEW_TYPE. The cast result variable is stored 
627    into RES_P. ORIG_CAST_STMT is the original cast statement.  */
628
629 static gimple
630 gen_cast_stmt (tree before_cast, tree new_type, gimple orig_cast_stmt,
631                tree *res_p)
632 {
633   tree lhs, new_lhs;
634   gimple new_stmt;
635
636   lhs = gimple_assign_lhs (orig_cast_stmt);
637   new_lhs = find_new_var_of_type (lhs, new_type);
638   gcc_assert (new_lhs);
639
640   new_stmt = gimple_build_assign_with_ops (NOP_EXPR, new_lhs, before_cast, 0);
641   finalize_stmt (new_stmt);
642   *res_p = new_lhs;
643   return new_stmt;
644 }
645
646 /* This function builds an edge between BB and E->dest and updates
647    phi nodes of E->dest. It returns newly created edge.  */
648
649 static edge
650 make_edge_and_fix_phis_of_dest (basic_block bb, edge e)
651 {
652   edge new_e;
653   tree arg;
654   gimple_stmt_iterator si;
655                       
656   new_e = make_edge (bb, e->dest, e->flags);
657
658   for (si = gsi_start_phis (new_e->dest); !gsi_end_p (si); gsi_next (&si))
659     {
660       gimple phi = gsi_stmt (si);
661       arg = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (phi, e);
662       add_phi_arg (phi, arg, new_e); 
663     }
664
665   return new_e;
666 }
667
668 /* This function inserts NEW_STMT before STMT.  */
669
670 static void
671 insert_before_stmt (gimple stmt, gimple new_stmt)
672 {
673   gimple_stmt_iterator bsi;
674
675   if (!stmt || !new_stmt)
676     return;
677
678   bsi = gsi_for_stmt (stmt); 
679   gsi_insert_before (&bsi, new_stmt, GSI_SAME_STMT);   
680 }
681
682 /* Insert NEW_STMTS after STMT.  */
683
684 static void
685 insert_seq_after_stmt (gimple stmt, gimple_seq new_stmts)
686 {
687   gimple_stmt_iterator bsi;
688
689   if (!stmt || !new_stmts)
690     return;
691
692   bsi = gsi_for_stmt (stmt); 
693   gsi_insert_seq_after (&bsi, new_stmts, GSI_SAME_STMT);   
694 }
695
696 /* Insert NEW_STMT after STMT.  */
697
698 static void
699 insert_after_stmt (gimple stmt, gimple new_stmt)
700 {
701   gimple_stmt_iterator bsi;
702
703   if (!stmt || !new_stmt)
704     return;
705
706   bsi = gsi_for_stmt (stmt); 
707   gsi_insert_after (&bsi, new_stmt, GSI_SAME_STMT);   
708 }
709
710 /* This function returns vector of allocation sites
711    that appear in function FN_DECL.  */
712
713 static fallocs_t
714 get_fallocs (tree fn_decl)
715 {  
716   return (fallocs_t) htab_find_with_hash (alloc_sites, fn_decl,
717                                          htab_hash_pointer (fn_decl));
718 }
719
720 /* If ALLOC_STMT is D.2225_7 = <alloc_func> (D.2224_6);
721    and it is a part of allocation of a structure,
722    then it is usually followed by a cast stmt 
723    p_8 = (struct str_t *) D.2225_7;
724    which is returned by this function.  */
725
726 static gimple
727 get_final_alloc_stmt (gimple alloc_stmt)
728 {
729   gimple final_stmt;
730   use_operand_p use_p;
731   tree alloc_res;
732
733   if (!alloc_stmt)
734     return NULL;
735   
736   if (!is_gimple_call (alloc_stmt))
737     return NULL;
738
739   alloc_res = gimple_get_lhs (alloc_stmt);
740
741   if (TREE_CODE (alloc_res) != SSA_NAME)
742     return NULL;
743
744   if (!single_imm_use (alloc_res, &use_p, &final_stmt))
745     return NULL;
746   else
747     return final_stmt;
748 }
749
750 /* This function returns true if STMT is one of allocation 
751    sites of function FN_DECL. It returns false otherwise.  */
752
753 static bool
754 is_part_of_malloc (gimple stmt, tree fn_decl)
755 {
756   fallocs_t fallocs = get_fallocs (fn_decl);
757   
758   if (fallocs)
759     {
760       alloc_site_t *call;
761       unsigned i;
762
763       for (i = 0; VEC_iterate (alloc_site_t, fallocs->allocs, i, call); i++)
764         if (call->stmt == stmt
765             || get_final_alloc_stmt (call->stmt) == stmt)
766           return true;
767     }
768   return false;
769 }
770
771 /* Auxiliary structure for a lookup over field accesses. */
772 struct find_stmt_data
773 {
774   bool found;
775   gimple stmt;
776 };
777
778 /* This function looks for DATA->stmt among 
779    the statements involved in the field access, 
780    defined by SLOT. It stops when it's found. */
781
782 static int
783 find_in_field_accs (void **slot, void *data)
784 {
785   struct field_access_site *f_acc = *(struct field_access_site **) slot;
786   gimple stmt = ((struct find_stmt_data *)data)->stmt;
787
788   if (f_acc->stmt == stmt
789       || f_acc->ref_def_stmt == stmt
790       || f_acc->cast_stmt == stmt)
791     {
792       ((struct find_stmt_data *)data)->found = true;
793       return 0;
794     }
795   else
796     return 1;
797 }
798
799 /* This function checks whether STMT is part of field
800    accesses of structure STR. It returns true, if found,
801    and false otherwise.  */
802
803 static bool
804 is_part_of_field_access (gimple stmt, d_str str)
805 {
806   int i;
807
808   for (i = 0; i < str->num_fields; i++)
809     {
810       struct find_stmt_data data;
811       data.found = false;
812       data.stmt = stmt;
813
814       if (str->fields[i].acc_sites)
815         htab_traverse (str->fields[i].acc_sites, find_in_field_accs, &data);
816
817       if (data.found)
818         return true;
819     }
820
821   return false;
822 }
823
824 /* Auxiliary data for exclude_from_accs function.  */
825
826 struct exclude_data
827 {
828   tree fn_decl;
829   d_str str;
830 };
831
832 /* This function returns component_ref with the BASE and 
833    field named FIELD_ID from structure TYPE.  */
834
835 static inline tree
836 build_comp_ref (tree base, tree field_id, tree type)
837 {
838   tree field;
839   bool found = false;
840   
841
842   /* Find field of structure type with the same name as field_id. */
843   for (field = TYPE_FIELDS (type); field; field = TREE_CHAIN (field))
844     {
845       if (DECL_NAME (field) == field_id)
846         {
847           found = true;
848           break;
849         }
850     }
851
852   gcc_assert (found);
853
854   return build3 (COMPONENT_REF, TREE_TYPE (field), base, field, NULL_TREE);
855 }
856
857
858 /* This struct represent data used for walk_tree 
859    called from function find_pos_in_stmt.
860    - ref is a tree to be found, 
861    - and pos is a pointer that points to ref in stmt.  */
862 struct ref_pos
863 {
864   tree *pos;
865   tree ref;
866 };
867
868
869 /* This is a callback function for walk_tree, called from 
870    collect_accesses_in_bb function. DATA is a pointer to ref_pos structure.
871    When *TP is equal to DATA->ref, the walk_tree stops,
872    and found position, equal to TP, is assigned to DATA->pos.  */
873
874 static tree
875 find_pos_in_stmt_1 (tree *tp, int *walk_subtrees, void * data)
876 {
877   struct walk_stmt_info *wi = (struct walk_stmt_info *) data;
878   struct ref_pos *r_pos = (struct ref_pos *) wi->info;
879   tree ref = r_pos->ref;
880   tree t = *tp;
881
882   if (t == ref || (TREE_CODE (t) == SSA_NAME && SSA_NAME_VAR (t) == ref))
883     {
884       r_pos->pos = tp;
885       return t;
886     }
887
888   *walk_subtrees = 1;      
889   return NULL_TREE;
890 }
891
892
893 /* This function looks for the pointer of REF in STMT,
894    It returns it, if found, and NULL otherwise.  */
895
896 static tree *
897 find_pos_in_stmt (gimple stmt, tree ref)
898 {
899   struct ref_pos r_pos;
900   struct walk_stmt_info wi;
901
902   r_pos.ref = ref;
903   r_pos.pos = NULL;
904   memset (&wi, 0, sizeof (wi));
905   wi.info = &r_pos;
906   walk_gimple_op (stmt, find_pos_in_stmt_1, &wi);
907
908   return r_pos.pos;
909 }
910
911 /* This structure is used to represent array 
912    or pointer-to wrappers of structure type.
913    For example, if type1 is structure type, 
914    then for type1 ** we generate two type_wrapper 
915    structures with wrap = 0 each one.  
916    It's used to unwind the original type up to 
917    structure type, replace it with the new structure type 
918    and wrap it back in the opposite order.  */
919
920 typedef struct type_wrapper
921 {
922   /* 0 stand for pointer wrapper, and 1 for array wrapper.  */
923   bool wrap;
924
925   /* Relevant for arrays as domain or index.  */
926   tree domain; 
927 }type_wrapper_t;
928
929 DEF_VEC_O (type_wrapper_t);
930 DEF_VEC_ALLOC_O (type_wrapper_t, heap);
931
932 /* This function replace field access ACC by the new 
933    field access of structure type NEW_TYPE.  */
934
935 static void
936 replace_field_acc (struct field_access_site *acc, tree new_type)
937 {
938   tree ref_var = acc->ref;
939   tree new_ref;
940   tree lhs, rhs;
941   tree *pos;
942   tree new_acc;
943   tree field_id = DECL_NAME (acc->field_decl);
944   VEC (type_wrapper_t, heap) *wrapper = VEC_alloc (type_wrapper_t, heap, 10);
945   type_wrapper_t *wr_p = NULL;
946   
947   while (TREE_CODE (ref_var) == INDIRECT_REF
948          || TREE_CODE (ref_var) == ARRAY_REF)
949     {
950       type_wrapper_t wr;
951
952       if ( TREE_CODE (ref_var) == INDIRECT_REF)
953         {
954           wr.wrap = 0;
955           wr.domain = 0;
956         }
957       else
958         {
959           wr.wrap = 1;
960           wr.domain = TREE_OPERAND (ref_var, 1);
961         }
962
963       VEC_safe_push (type_wrapper_t, heap, wrapper, &wr);
964       ref_var = TREE_OPERAND (ref_var, 0);
965     }
966
967   new_ref = find_new_var_of_type (ref_var, new_type);
968   finalize_global_creation (new_ref);
969
970   while (VEC_length (type_wrapper_t, wrapper) != 0)
971     {
972       tree type = TREE_TYPE (TREE_TYPE (new_ref));
973
974       wr_p = VEC_last (type_wrapper_t, wrapper); 
975       if (wr_p->wrap) /* Array.  */
976         new_ref = build4 (ARRAY_REF, type, new_ref, 
977                           wr_p->domain, NULL_TREE, NULL_TREE);
978       else /* Pointer.  */
979         new_ref = build1 (INDIRECT_REF, type, new_ref);
980       VEC_pop (type_wrapper_t, wrapper);
981     }
982
983   new_acc = build_comp_ref (new_ref, field_id, new_type);
984   VEC_free (type_wrapper_t, heap, wrapper);  
985
986   if (is_gimple_assign (acc->stmt))
987     {      
988       lhs = gimple_assign_lhs (acc->stmt);
989       rhs = gimple_assign_rhs1 (acc->stmt);
990
991       if (lhs == acc->comp_ref)
992         gimple_assign_set_lhs (acc->stmt, new_acc);
993       else if (rhs == acc->comp_ref)
994         gimple_assign_set_rhs1 (acc->stmt, new_acc);
995       else
996         {
997           pos = find_pos_in_stmt (acc->stmt, acc->comp_ref);
998           gcc_assert (pos);
999           *pos = new_acc;
1000         }
1001     }
1002   else
1003     {
1004       pos = find_pos_in_stmt (acc->stmt, acc->comp_ref);
1005       gcc_assert (pos);
1006       *pos = new_acc;
1007     }
1008   
1009   finalize_stmt (acc->stmt);
1010 }
1011
1012 /* This function replace field access ACC by a new field access 
1013    of structure type NEW_TYPE.  */
1014
1015 static void
1016 replace_field_access_stmt (struct field_access_site *acc, tree new_type)
1017 {
1018
1019   if (TREE_CODE (acc->ref) == INDIRECT_REF
1020       ||TREE_CODE (acc->ref) == ARRAY_REF
1021       ||TREE_CODE (acc->ref) == VAR_DECL)
1022     replace_field_acc (acc, new_type);
1023   else
1024     gcc_unreachable ();
1025 }
1026
1027 /* This function looks for d_str, represented by TYPE, in the structures 
1028    vector. If found, it returns an index of found structure. Otherwise 
1029    it returns a length of the structures vector.  */
1030  
1031 static unsigned
1032 find_structure (tree type)
1033 {
1034   d_str str;
1035   unsigned i;
1036
1037   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type);
1038
1039   for (i = 0; VEC_iterate (structure, structures, i, str); i++)
1040     if (is_equal_types (str->decl, type))
1041       return i;
1042
1043   return VEC_length (structure, structures);
1044 }
1045
1046 /* In this function we create new statements that have the same
1047    form as ORIG_STMT, but of type NEW_TYPE. The statements 
1048    treated by this function are simple assignments, 
1049    like assignments:  p.8_7 = p; or statements with rhs of 
1050    tree codes PLUS_EXPR and MINUS_EXPR.  */
1051
1052 static gimple
1053 create_base_plus_offset (gimple orig_stmt, tree new_type, tree offset)
1054 {
1055   tree lhs;
1056   tree new_lhs;
1057   gimple new_stmt;
1058   tree new_op0 = NULL_TREE, new_op1 = NULL_TREE;
1059
1060   lhs = gimple_assign_lhs (orig_stmt);
1061
1062   gcc_assert (TREE_CODE (lhs) == VAR_DECL
1063               || TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME);
1064   
1065   new_lhs = find_new_var_of_type (lhs, new_type);
1066   gcc_assert (new_lhs);
1067   finalize_var_creation (new_lhs);
1068
1069   switch (gimple_assign_rhs_code (orig_stmt))
1070     {
1071     case PLUS_EXPR:
1072     case MINUS_EXPR:
1073     case POINTER_PLUS_EXPR:
1074       {
1075         tree op0 = gimple_assign_rhs1 (orig_stmt);
1076         tree op1 = gimple_assign_rhs2 (orig_stmt);
1077         unsigned str0, str1;
1078         unsigned length = VEC_length (structure, structures);
1079         
1080
1081         str0 = find_structure (strip_type (get_type_of_var (op0)));     
1082         str1 = find_structure (strip_type (get_type_of_var (op1)));
1083         gcc_assert ((str0 != length) || (str1 != length));
1084         
1085         if (str0 != length)
1086           new_op0 = find_new_var_of_type (op0, new_type);
1087         if (str1 != length)
1088           new_op1 = find_new_var_of_type (op1, new_type);
1089
1090         if (!new_op0)
1091           new_op0 = offset;
1092         if (!new_op1)
1093           new_op1 = offset;
1094       }
1095       break;
1096
1097     default:
1098       gcc_unreachable();
1099     }
1100   
1101   new_stmt = gimple_build_assign_with_ops (gimple_assign_rhs_code (orig_stmt),
1102                                            new_lhs, new_op0, new_op1);
1103   finalize_stmt (new_stmt);
1104
1105   return new_stmt;
1106 }
1107
1108 /* Given a field access F_ACC of the FIELD, this function 
1109    replaces it by the new field access.  */
1110
1111 static void
1112 create_new_field_access (struct field_access_site *f_acc,
1113                          struct field_entry field)
1114 {
1115   tree new_type = field.field_mapping;
1116   gimple new_stmt;
1117   tree size_res;
1118   gimple mult_stmt;
1119   gimple cast_stmt;
1120   tree cast_res = NULL;
1121   
1122   if (f_acc->num)
1123     {
1124       mult_stmt = gen_size (f_acc->num, new_type, &size_res);
1125       insert_before_stmt (f_acc->ref_def_stmt, mult_stmt);
1126     }
1127
1128   if (f_acc->cast_stmt)
1129     {
1130       cast_stmt = gen_cast_stmt (size_res, new_type, 
1131                                  f_acc->cast_stmt, &cast_res);
1132       insert_after_stmt (f_acc->cast_stmt, cast_stmt);
1133     }
1134
1135   if (f_acc->ref_def_stmt)
1136     {
1137       tree offset;
1138       if (cast_res)
1139         offset = cast_res;
1140       else
1141         offset = size_res;
1142
1143       new_stmt = create_base_plus_offset (f_acc->ref_def_stmt, 
1144                                           new_type, offset);
1145       insert_after_stmt (f_acc->ref_def_stmt, new_stmt);
1146     }
1147
1148   /* In stmt D.2163_19 = D.2162_18->b; we replace variable
1149    D.2162_18 by an appropriate variable of new_type type.  */
1150   replace_field_access_stmt (f_acc, new_type);
1151 }
1152
1153 /* This function creates a new condition statement 
1154    corresponding to the original COND_STMT, adds new basic block
1155    and redirects condition edges. NEW_VAR is a new condition 
1156    variable located in the condition statement at the position POS.  */
1157
1158 static void
1159 create_new_stmts_for_cond_expr_1 (tree new_var, gimple cond_stmt, unsigned pos)
1160 {
1161   gimple new_stmt;
1162   edge true_e = NULL, false_e = NULL;
1163   basic_block new_bb;
1164   gimple_stmt_iterator si;
1165
1166   extract_true_false_edges_from_block (gimple_bb (cond_stmt),
1167                                        &true_e, &false_e);
1168
1169   new_stmt = gimple_build_cond (gimple_cond_code (cond_stmt),
1170                                pos == 0 ? new_var : gimple_cond_lhs (cond_stmt),
1171                                pos == 1 ? new_var : gimple_cond_rhs (cond_stmt),
1172                                NULL_TREE,
1173                                NULL_TREE);
1174
1175   finalize_stmt (new_stmt);
1176
1177   /* Create new basic block after bb.  */
1178   new_bb = create_empty_bb (gimple_bb (cond_stmt));
1179
1180   /* Add new condition stmt to the new_bb.  */
1181   si = gsi_start_bb (new_bb);
1182   gsi_insert_after (&si, new_stmt, GSI_NEW_STMT);
1183
1184   /* Create false and true edges from new_bb.  */
1185   make_edge_and_fix_phis_of_dest (new_bb, true_e);
1186   make_edge_and_fix_phis_of_dest (new_bb, false_e);
1187                   
1188   /* Redirect one of original edges to point to new_bb.  */
1189   if (gimple_cond_code (cond_stmt) == NE_EXPR)
1190     redirect_edge_succ (true_e, new_bb);
1191   else
1192     redirect_edge_succ (false_e, new_bb);
1193 }
1194
1195 /* This function creates new condition statements corresponding 
1196    to original condition STMT, one for each new type, and 
1197    recursively redirect edges to newly generated basic blocks.  */
1198
1199 static void
1200 create_new_stmts_for_cond_expr (gimple stmt)
1201 {
1202   tree arg0, arg1, arg;
1203   unsigned str0, str1;
1204   bool s0, s1;
1205   d_str str;
1206   tree type;
1207   unsigned pos;
1208   int i;
1209   unsigned length = VEC_length (structure, structures);
1210
1211   gcc_assert (gimple_cond_code (stmt) == EQ_EXPR
1212               || gimple_cond_code (stmt) == NE_EXPR);
1213
1214   arg0 = gimple_cond_lhs (stmt);
1215   arg1 = gimple_cond_rhs (stmt);
1216
1217   str0 = find_structure (strip_type (get_type_of_var (arg0)));
1218   str1 = find_structure (strip_type (get_type_of_var (arg1)));
1219
1220   s0 = (str0 != length) ? true : false;
1221   s1 = (str1 != length) ? true : false;
1222
1223   gcc_assert (s0 || s1);
1224   /* For now we allow only comparison with 0 or NULL.  */
1225   gcc_assert (integer_zerop (arg0) || integer_zerop (arg1));
1226   
1227   str = integer_zerop (arg0) ?
1228     VEC_index (structure, structures, str1): 
1229     VEC_index (structure, structures, str0);
1230   arg = integer_zerop (arg0) ? arg1 : arg0;
1231   pos = integer_zerop (arg0) ? 1 : 0;
1232   
1233   for (i = 0; VEC_iterate (tree, str->new_types, i, type); i++)
1234     {
1235       tree new_arg;
1236
1237       new_arg = find_new_var_of_type (arg, type);
1238       create_new_stmts_for_cond_expr_1 (new_arg, stmt, pos);
1239     }
1240 }
1241
1242 /* Create a new general access to replace original access ACC
1243    for structure type NEW_TYPE.  */
1244
1245 static gimple
1246 create_general_new_stmt (struct access_site *acc, tree new_type)
1247 {
1248   gimple old_stmt = acc->stmt;
1249   tree var;
1250   gimple new_stmt = gimple_copy (old_stmt);
1251   unsigned i;
1252
1253   for (i = 0; VEC_iterate (tree, acc->vars, i, var); i++)
1254     {
1255       tree *pos;
1256       tree new_var = find_new_var_of_type (var, new_type);
1257       tree lhs, rhs;
1258
1259       gcc_assert (new_var);
1260       finalize_var_creation (new_var);
1261
1262       if (is_gimple_assign (new_stmt))
1263         {
1264           lhs = gimple_assign_lhs (new_stmt);
1265           
1266           if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
1267             lhs = SSA_NAME_VAR (lhs);
1268           if (gimple_assign_rhs_code (new_stmt) == SSA_NAME)
1269             rhs = SSA_NAME_VAR (gimple_assign_rhs1 (new_stmt));
1270
1271           /* It can happen that rhs is a constructor.
1272            Then we have to replace it to be of new_type.  */
1273           if (gimple_assign_rhs_code (new_stmt) == CONSTRUCTOR)
1274             {
1275               /* Dealing only with empty constructors right now.  */
1276               gcc_assert (VEC_empty (constructor_elt, 
1277                                      CONSTRUCTOR_ELTS (rhs)));
1278               rhs = build_constructor (new_type, 0);
1279               gimple_assign_set_rhs1 (new_stmt, rhs);
1280             }
1281           
1282           if (lhs == var)
1283             gimple_assign_set_lhs (new_stmt, new_var);
1284           else if (rhs == var)
1285             gimple_assign_set_rhs1 (new_stmt, new_var);
1286           else
1287             {
1288               pos = find_pos_in_stmt (new_stmt, var);
1289               gcc_assert (pos);
1290               *pos = new_var;
1291             }      
1292         }
1293       else
1294         {
1295           pos = find_pos_in_stmt (new_stmt, var);
1296           gcc_assert (pos);
1297           *pos = new_var;
1298         }
1299     }
1300
1301   finalize_stmt (new_stmt);
1302   return new_stmt;
1303 }
1304
1305 /* For each new type in STR this function creates new general accesses
1306    corresponding to the original access ACC.  */
1307
1308 static void
1309 create_new_stmts_for_general_acc (struct access_site *acc, d_str str)
1310 {
1311   tree type;
1312   gimple stmt = acc->stmt;
1313   unsigned i;
1314
1315   for (i = 0; VEC_iterate (tree, str->new_types, i, type); i++)
1316     {
1317       gimple new_stmt;
1318
1319       new_stmt = create_general_new_stmt (acc, type);
1320       insert_after_stmt (stmt, new_stmt);
1321     }
1322 }
1323
1324 /* This function creates a new general access of structure STR 
1325    to replace the access ACC.  */
1326
1327 static void
1328 create_new_general_access (struct access_site *acc, d_str str)
1329 {
1330   gimple stmt = acc->stmt;
1331   switch (gimple_code (stmt))
1332     {
1333     case GIMPLE_COND:
1334       create_new_stmts_for_cond_expr (stmt);
1335       break;
1336
1337     default:
1338       create_new_stmts_for_general_acc (acc, str);
1339     }
1340 }
1341
1342 /* Auxiliary data for creation of accesses.  */
1343 struct create_acc_data
1344 {
1345   basic_block bb;
1346   d_str str;
1347   int field_index;
1348 };
1349
1350 /* This function creates a new general access, defined by SLOT.
1351    DATA is a pointer to create_acc_data structure.  */
1352
1353 static int
1354 create_new_acc (void **slot, void *data)
1355 {
1356   struct access_site *acc = *(struct access_site **) slot;
1357   basic_block bb = ((struct create_acc_data *)data)->bb;
1358   d_str str = ((struct create_acc_data *)data)->str;
1359
1360   if (gimple_bb (acc->stmt) == bb)
1361     create_new_general_access (acc, str);
1362   return 1;
1363 }
1364
1365 /* This function creates a new field access, defined by SLOT.
1366    DATA is a pointer to create_acc_data structure.  */
1367
1368 static int
1369 create_new_field_acc (void **slot, void *data)
1370 {
1371   struct field_access_site *f_acc = *(struct field_access_site **) slot;
1372   basic_block bb = ((struct create_acc_data *)data)->bb;
1373   d_str str = ((struct create_acc_data *)data)->str;
1374   int i = ((struct create_acc_data *)data)->field_index;
1375
1376   if (gimple_bb (f_acc->stmt) == bb)
1377     create_new_field_access (f_acc, str->fields[i]);
1378   return 1;
1379 }
1380
1381 /* This function creates new accesses for the structure 
1382    type STR in basic block BB.  */
1383
1384 static void
1385 create_new_accs_for_struct (d_str str, basic_block bb)
1386 {
1387   int i;
1388   struct create_acc_data dt;
1389
1390   dt.str = str;
1391   dt.bb = bb;
1392   dt.field_index = -1;
1393       
1394   for (i = 0; i < str->num_fields; i++)
1395     {
1396       dt.field_index = i;
1397
1398       if (str->fields[i].acc_sites)
1399         htab_traverse (str->fields[i].acc_sites, 
1400                        create_new_field_acc, &dt);
1401     }  
1402   if (str->accs)
1403     htab_traverse (str->accs, create_new_acc, &dt);
1404 }
1405
1406 /* This function inserts new variables from new_var, 
1407    defined by SLOT, into varpool.  */ 
1408
1409 static int
1410 update_varpool_with_new_var (void **slot, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1411 {
1412   new_var n_var = *(new_var *) slot;
1413   tree var;
1414   unsigned i;
1415
1416   for (i = 0; VEC_iterate (tree, n_var->new_vars, i, var); i++)
1417     insert_global_to_varpool (var);
1418   return 1;
1419 }
1420
1421 /* This function prints a field access site, defined by SLOT.  */ 
1422
1423 static int
1424 dump_field_acc (void **slot, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1425 {
1426   struct field_access_site *f_acc =
1427     *(struct field_access_site **) slot;
1428
1429   fprintf(dump_file, "\n");
1430   if (f_acc->stmt)
1431     print_gimple_stmt (dump_file, f_acc->stmt, 0, 0);
1432   if (f_acc->ref_def_stmt)
1433     print_gimple_stmt (dump_file, f_acc->ref_def_stmt, 0, 0);
1434   if (f_acc->cast_stmt)
1435     print_gimple_stmt (dump_file, f_acc->cast_stmt, 0, 0);
1436   return 1;
1437 }
1438
1439 /* Print field accesses from hashtable F_ACCS.  */
1440
1441 static void
1442 dump_field_acc_sites (htab_t f_accs)
1443 {
1444   if (!dump_file)
1445     return;
1446
1447   if (f_accs)
1448     htab_traverse (f_accs, dump_field_acc, NULL);
1449 }
1450
1451 /* Hash value for fallocs_t.  */
1452
1453 static hashval_t
1454 malloc_hash (const void *x)
1455 {
1456   return htab_hash_pointer (((const_fallocs_t)x)->func);
1457 }
1458
1459 /* This function returns nonzero if function of func_alloc_sites' X 
1460    is equal to Y.  */
1461
1462 static int
1463 malloc_eq (const void *x, const void *y)
1464 {
1465   return ((const_fallocs_t)x)->func == (const_tree)y;
1466 }
1467
1468 /* This function is a callback for traversal over a structure accesses.
1469    It frees an access represented by SLOT.  */
1470
1471 static int
1472 free_accs (void **slot, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1473 {
1474   struct access_site * acc = *(struct access_site **) slot;
1475
1476   VEC_free (tree, heap, acc->vars);
1477   free (acc);
1478   return 1;
1479 }
1480
1481 /* This is a callback function for traversal over field accesses. 
1482    It frees a field access represented by SLOT.  */
1483
1484 static int
1485 free_field_accs (void **slot, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1486 {
1487   struct field_access_site *f_acc = *(struct field_access_site **) slot;
1488
1489   free (f_acc);
1490   return 1;
1491 }
1492
1493 /* This function inserts TYPE into vector of UNSUITABLE_TYPES, 
1494    if it is not there yet.  */
1495
1496 static void
1497 add_unsuitable_type (VEC (tree, heap) **unsuitable_types, tree type)
1498 {
1499   unsigned i;
1500   tree t;
1501
1502   if (!type)
1503     return;
1504
1505   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type);
1506
1507   for (i = 0; VEC_iterate (tree, *unsuitable_types, i, t); i++)
1508     if (is_equal_types (t, type))
1509       break;
1510   
1511   if (i == VEC_length (tree, *unsuitable_types))
1512     VEC_safe_push (tree, heap, *unsuitable_types, type);
1513 }
1514
1515 /* Given a type TYPE, this function returns the name of the type.  */
1516
1517 static const char *
1518 get_type_name (tree type)
1519 {
1520   if (! TYPE_NAME (type))
1521     return NULL;
1522
1523   if (TREE_CODE (TYPE_NAME (type)) == IDENTIFIER_NODE)
1524     return IDENTIFIER_POINTER (TYPE_NAME (type));
1525   else if (TREE_CODE (TYPE_NAME (type)) == TYPE_DECL
1526            && DECL_NAME (TYPE_NAME (type)))
1527     return IDENTIFIER_POINTER (DECL_NAME (TYPE_NAME (type)));
1528   else
1529     return NULL;
1530 }
1531
1532 /* This function is a temporary hack to overcome the types problem.
1533    When several compilation units are compiled together
1534    with -combine, the TYPE_MAIN_VARIANT of the same type 
1535    can appear differently in different compilation units.
1536    Therefore this function first compares type names.
1537    If there are no names, structure bodies are recursively 
1538    compared.  */
1539
1540 static bool
1541 is_equal_types (tree type1, tree type2)
1542 {
1543   const char * name1,* name2;
1544
1545   if ((!type1 && type2)
1546       ||(!type2 && type1))
1547     return false;
1548
1549   if (!type1 && !type2)
1550     return true;
1551
1552   if (TREE_CODE (type1) != TREE_CODE (type2))
1553     return false;
1554
1555   if (type1 == type2)
1556       return true;
1557
1558   if (TYPE_MAIN_VARIANT (type1) == TYPE_MAIN_VARIANT (type2))
1559       return true;
1560
1561   name1 = get_type_name (type1);
1562   name2 = get_type_name (type2);
1563   
1564   if (name1 && name2 && !strcmp (name1, name2))
1565     return true;
1566
1567   if (name1 && name2 && strcmp (name1, name2))
1568     return false;
1569   
1570   switch (TREE_CODE (type1))
1571     {
1572     case POINTER_TYPE:
1573     case REFERENCE_TYPE:
1574       {
1575         return is_equal_types (TREE_TYPE (type1), TREE_TYPE (type2));
1576       }
1577       break;
1578
1579     case RECORD_TYPE:
1580     case UNION_TYPE:
1581     case QUAL_UNION_TYPE:
1582     case ENUMERAL_TYPE:
1583       {
1584         tree field1;
1585         /* Compare fields of structure.  */
1586         for (field1 = TYPE_FIELDS (type1); field1; 
1587              field1 = TREE_CHAIN (field1))
1588           {
1589             tree field2 = find_field_in_struct_1 (type2, field1);
1590             if (!field2)
1591               return false;
1592           }
1593         return true;
1594       }
1595       break;
1596
1597     case INTEGER_TYPE:
1598       {
1599         if (TYPE_UNSIGNED (type1) == TYPE_UNSIGNED (type2)
1600             && TYPE_PRECISION (type1) == TYPE_PRECISION (type2))
1601           return true;
1602       }
1603       break;
1604
1605     case ARRAY_TYPE:
1606       {
1607         tree d1, d2;
1608         tree max1, min1, max2, min2;
1609
1610         if (!is_equal_types (TREE_TYPE (type1), TREE_TYPE (type2)))
1611           return false;
1612
1613         d1 = TYPE_DOMAIN (type1);
1614         d2 = TYPE_DOMAIN (type2);
1615
1616         if (!d1 || !d2)
1617           return false;
1618
1619         max1 = TYPE_MAX_VALUE (d1);
1620         max2 = TYPE_MAX_VALUE (d2);
1621         min1 = TYPE_MIN_VALUE (d1);
1622         min2 = TYPE_MIN_VALUE (d2);
1623
1624         if (max1 && max2 && min1 && min2
1625             && TREE_CODE (max1) == TREE_CODE (max2)
1626             && TREE_CODE (max1) == INTEGER_CST
1627             && TREE_CODE (min1) == TREE_CODE (min2)
1628             && TREE_CODE (min1) == INTEGER_CST
1629             && tree_int_cst_equal (max1, max2)
1630             && tree_int_cst_equal (min1, min2))
1631           return true;
1632       }
1633       break;
1634
1635     default:
1636         gcc_unreachable();
1637     }
1638
1639   return false;
1640 }
1641
1642 /* This function free non-field accesses from hashtable ACCS.  */
1643
1644 static void
1645 free_accesses (htab_t accs)
1646 {
1647   if (accs)
1648     htab_traverse (accs, free_accs, NULL);  
1649   htab_delete (accs);
1650 }
1651
1652 /* This function free field accesses hashtable F_ACCS.  */
1653
1654 static void
1655 free_field_accesses (htab_t f_accs)
1656 {
1657   if (f_accs)
1658     htab_traverse (f_accs, free_field_accs, NULL);  
1659   htab_delete (f_accs);
1660 }
1661
1662 /* Update call graph with new edge generated by new MALLOC_STMT.
1663    The edge origin is CONTEXT function.  */
1664
1665 static void
1666 update_cgraph_with_malloc_call (gimple malloc_stmt, tree context)
1667 {
1668   struct cgraph_node *src, *dest;
1669   tree malloc_fn_decl;
1670
1671   if (!malloc_stmt)
1672     return;
1673
1674   malloc_fn_decl = gimple_call_fndecl (malloc_stmt);
1675     
1676   src = cgraph_node (context);
1677   dest = cgraph_node (malloc_fn_decl);
1678   cgraph_create_edge (src, dest, malloc_stmt, 
1679                       0, 0, gimple_bb (malloc_stmt)->loop_depth);
1680 }
1681
1682 /* This function generates set of statements required 
1683    to allocate number NUM of structures of type NEW_TYPE.
1684    The statements are stored in NEW_STMTS. The statement that contain
1685    call to malloc is returned. MALLOC_STMT is an original call to malloc.  */
1686
1687 static gimple
1688 create_new_malloc (gimple malloc_stmt, tree new_type, gimple_seq *new_stmts,
1689                    tree num)
1690 {
1691   tree new_malloc_size;
1692   tree malloc_fn_decl;
1693   gimple new_stmt;
1694   tree malloc_res;
1695   gimple call_stmt, final_stmt;
1696   tree cast_res;
1697
1698   gcc_assert (num && malloc_stmt && new_type);
1699   *new_stmts = gimple_seq_alloc ();
1700
1701   /* Generate argument to malloc as multiplication of num 
1702      and size of new_type.  */
1703   new_stmt = gen_size (num, new_type, &new_malloc_size);
1704   gimple_seq_add_stmt (new_stmts, new_stmt);
1705
1706   /* Generate new call for malloc.  */
1707   malloc_res = create_tmp_var (ptr_type_node, NULL);
1708   add_referenced_var (malloc_res);
1709
1710   malloc_fn_decl = gimple_call_fndecl (malloc_stmt);
1711   call_stmt = gimple_build_call (malloc_fn_decl, 1, new_malloc_size); 
1712   gimple_call_set_lhs (call_stmt, malloc_res);
1713   finalize_stmt_and_append (new_stmts, call_stmt);
1714
1715   /* Create new cast statement. */
1716   final_stmt = get_final_alloc_stmt (malloc_stmt);
1717   gcc_assert (final_stmt);
1718   new_stmt = gen_cast_stmt (malloc_res, new_type, final_stmt, &cast_res);
1719   gimple_seq_add_stmt (new_stmts, new_stmt);
1720  
1721   return call_stmt;      
1722 }
1723
1724 /* This function returns a tree representing 
1725    the number of instances of structure STR_DECL allocated 
1726    by allocation STMT. If new statements are generated,
1727    they are filled into NEW_STMTS_P.  */
1728
1729 static tree 
1730 gen_num_of_structs_in_malloc (gimple stmt, tree str_decl,
1731                               gimple_seq *new_stmts_p)
1732 {
1733   tree arg;
1734   tree struct_size;
1735   HOST_WIDE_INT struct_size_int;
1736
1737   if (!stmt)
1738     return NULL_TREE;
1739
1740   /* Get malloc argument.  */
1741   if (!is_gimple_call (stmt))
1742     return NULL_TREE;
1743
1744   arg = gimple_call_arg (stmt, 0);
1745
1746   if (TREE_CODE (arg) != SSA_NAME
1747       && !TREE_CONSTANT (arg))
1748     return NULL_TREE;
1749   
1750   struct_size = TYPE_SIZE_UNIT (str_decl);
1751   struct_size_int = TREE_INT_CST_LOW (struct_size);
1752   
1753   gcc_assert (struct_size);
1754
1755   if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME)
1756     {
1757       tree num;
1758       gimple div_stmt;
1759
1760       if (is_result_of_mult (arg, &num, struct_size))
1761           return num;      
1762
1763       num = create_tmp_var (integer_type_node, NULL);
1764
1765       if (num)
1766         add_referenced_var (num);
1767
1768       if (exact_log2 (struct_size_int) == -1)
1769         div_stmt = gimple_build_assign_with_ops (TRUNC_DIV_EXPR, num, arg,
1770                                                  struct_size);
1771       else
1772         {
1773           tree C =  build_int_cst (integer_type_node,
1774                                    exact_log2 (struct_size_int)); 
1775
1776           div_stmt = gimple_build_assign_with_ops (RSHIFT_EXPR, num, arg, C); 
1777         }
1778       gimple_seq_add_stmt (new_stmts_p, div_stmt);
1779       finalize_stmt (div_stmt);
1780       return num;
1781     }
1782
1783   if (CONSTANT_CLASS_P (arg)
1784       && multiple_of_p (TREE_TYPE (struct_size), arg, struct_size))   
1785     return int_const_binop (TRUNC_DIV_EXPR, arg, struct_size, 0);
1786
1787   return NULL_TREE; 
1788 }
1789
1790 /* This function is a callback for traversal on new_var's hashtable.
1791    SLOT is a pointer to new_var. This function prints to dump_file 
1792    an original variable and all new variables from the new_var 
1793    pointed by *SLOT.  */ 
1794
1795 static int
1796 dump_new_var (void **slot, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1797 {
1798   new_var n_var = *(new_var *) slot;
1799   tree var_type;
1800   tree var;
1801   unsigned i;
1802
1803   var_type = get_type_of_var (n_var->orig_var);
1804
1805   fprintf (dump_file, "\nOrig var: ");
1806   print_generic_expr (dump_file, n_var->orig_var, 0);
1807   fprintf (dump_file, " of type ");
1808   print_generic_expr (dump_file, var_type, 0);
1809   fprintf (dump_file, "\n");
1810
1811   for (i = 0;
1812        VEC_iterate (tree, n_var->new_vars, i, var); i++)
1813     {     
1814       var_type = get_type_of_var (var);
1815                   
1816       fprintf (dump_file, "      ");
1817       print_generic_expr (dump_file, var, 0);
1818       fprintf (dump_file, " of type ");
1819       print_generic_expr (dump_file, var_type, 0);
1820       fprintf (dump_file, "\n");
1821     }
1822   return 1;
1823 }
1824
1825 /* This function copies attributes form ORIG_DECL to NEW_DECL.  */
1826
1827 static inline void 
1828 copy_decl_attributes (tree new_decl, tree orig_decl)
1829 {
1830
1831   DECL_ARTIFICIAL (new_decl) = 1;
1832   DECL_EXTERNAL (new_decl) = DECL_EXTERNAL (orig_decl);
1833   TREE_STATIC (new_decl) = TREE_STATIC (orig_decl);
1834   TREE_PUBLIC (new_decl) = TREE_PUBLIC (orig_decl);
1835   TREE_USED (new_decl) = TREE_USED (orig_decl);
1836   DECL_CONTEXT (new_decl) = DECL_CONTEXT (orig_decl);
1837   TREE_THIS_VOLATILE (new_decl) = TREE_THIS_VOLATILE (orig_decl);
1838   TREE_ADDRESSABLE (new_decl) = TREE_ADDRESSABLE (orig_decl);
1839   
1840   if (TREE_CODE (orig_decl) == VAR_DECL)
1841     {
1842       TREE_READONLY (new_decl) = TREE_READONLY (orig_decl);
1843       DECL_TLS_MODEL (new_decl) = DECL_TLS_MODEL (orig_decl);
1844     }
1845 }
1846
1847 /* This function wraps NEW_STR_TYPE in pointers or arrays wrapper 
1848    the same way as a structure type is wrapped in DECL. 
1849    It returns the generated type.  */
1850
1851 static inline tree
1852 gen_struct_type (tree decl, tree new_str_type)
1853 {
1854   tree type_orig = get_type_of_var (decl);
1855   tree new_type = new_str_type;
1856   VEC (type_wrapper_t, heap) *wrapper = VEC_alloc (type_wrapper_t, heap, 10);
1857   type_wrapper_t wr;
1858   type_wrapper_t *wr_p;
1859   
1860   while (POINTER_TYPE_P (type_orig)
1861          || TREE_CODE (type_orig) == ARRAY_TYPE)
1862     {      
1863       if (POINTER_TYPE_P (type_orig))
1864         {
1865           wr.wrap = 0;
1866           wr.domain = NULL_TREE;
1867         }
1868       else if (TREE_CODE (type_orig) == ARRAY_TYPE)
1869         {
1870           wr.wrap = 1;
1871           wr.domain = TYPE_DOMAIN (type_orig);
1872         }
1873       VEC_safe_push (type_wrapper_t, heap, wrapper, &wr);
1874       type_orig = TREE_TYPE (type_orig);
1875     }
1876
1877   while (VEC_length (type_wrapper_t, wrapper) != 0)
1878     {
1879       wr_p = VEC_last (type_wrapper_t, wrapper); 
1880
1881       if (wr_p->wrap) /* Array.  */
1882         new_type = build_array_type (new_type, wr_p->domain);
1883       else /* Pointer.  */
1884         new_type = build_pointer_type (new_type);
1885       
1886       VEC_pop (type_wrapper_t, wrapper);
1887     }
1888
1889   VEC_free (type_wrapper_t, heap, wrapper);  
1890   return new_type;
1891 }
1892
1893 /* This function generates and returns new variable name based on
1894    ORIG_DECL name, combined with index I.
1895    The form of the new name is <orig_name>.<I> .  */
1896
1897 static tree
1898 gen_var_name (tree orig_decl, unsigned HOST_WIDE_INT i)
1899 {
1900   const char *old_name;
1901   char *prefix;
1902   char *new_name;
1903
1904   if (!DECL_NAME (orig_decl)
1905       || !IDENTIFIER_POINTER (DECL_NAME (orig_decl)))
1906      return NULL;
1907
1908   /* If the original variable has a name, create an 
1909      appropriate new name for the new variable.  */
1910
1911   old_name = IDENTIFIER_POINTER (DECL_NAME (orig_decl));
1912   prefix = XALLOCAVEC (char, strlen (old_name) + 1);
1913   strcpy (prefix, old_name);
1914   ASM_FORMAT_PRIVATE_NAME (new_name, prefix, i);
1915   return get_identifier (new_name);
1916 }
1917
1918 /* This function adds NEW_NODE to hashtable of new_var's NEW_VARS_HTAB. */
1919
1920 static void
1921 add_to_new_vars_htab (new_var new_node, htab_t new_vars_htab)
1922 {
1923   void **slot;
1924
1925   slot = htab_find_slot_with_hash (new_vars_htab, new_node->orig_var,
1926                                    htab_hash_pointer (new_node->orig_var), 
1927                                    INSERT);
1928   *slot = new_node;
1929 }
1930
1931 /* This function creates and returns new_var_data node 
1932    with empty new_vars and orig_var equal to VAR.  */
1933
1934 static new_var
1935 create_new_var_node (tree var, d_str str)
1936 {
1937   new_var node;
1938
1939   node = (new_var) xmalloc (sizeof (struct new_var_data));
1940   node->orig_var = var;
1941   node->new_vars = VEC_alloc (tree, heap, VEC_length (tree, str->new_types));
1942   return node;
1943 }
1944
1945 /* Check whether the type of VAR is potential candidate for peeling.
1946    Returns true if yes, false otherwise.  If yes, TYPE_P will contain
1947    candidate type. If VAR is initialized, the type of VAR will be added
1948    to UNSUITABLE_TYPES.  */
1949
1950 static bool
1951 is_candidate (tree var, tree *type_p, VEC (tree, heap) **unsuitable_types)
1952 {
1953   tree type;
1954   bool initialized = false;
1955
1956   *type_p = NULL;
1957
1958   if (!var)
1959     return false;
1960
1961   /* There is no support of initialized vars.  */
1962   if (TREE_CODE (var) == VAR_DECL
1963       && DECL_INITIAL (var) != NULL_TREE)
1964     initialized = true;
1965   
1966   type = get_type_of_var (var);
1967
1968   if (type)
1969     {
1970       type = TYPE_MAIN_VARIANT (strip_type (type));
1971       if (TREE_CODE (type) != RECORD_TYPE)
1972           return false; 
1973       else
1974         {
1975           if (initialized && unsuitable_types && *unsuitable_types)
1976             {
1977               if (dump_file)
1978                 {
1979                   fprintf (dump_file, "The type ");
1980                   print_generic_expr (dump_file, type, 0);
1981                   fprintf (dump_file, " is initialized...Excluded.");             
1982                 }
1983               add_unsuitable_type (unsuitable_types, type);
1984             }
1985           *type_p = type;
1986           return true;
1987       }
1988     }
1989   else
1990     return false;
1991 }
1992
1993 /* Hash value for field_access_site.  */
1994
1995 static hashval_t
1996 field_acc_hash (const void *x)
1997 {
1998   return htab_hash_pointer (((const struct field_access_site *)x)->stmt);
1999 }
2000
2001 /* This function returns nonzero if stmt of field_access_site X 
2002    is equal to Y.  */
2003
2004 static int
2005 field_acc_eq (const void *x, const void *y)
2006 {
2007   return ((const struct field_access_site *)x)->stmt == (const_gimple)y;
2008 }
2009
2010 /* This function prints an access site, defined by SLOT.  */ 
2011
2012 static int
2013 dump_acc (void **slot, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2014 {
2015   struct access_site *acc = *(struct access_site **) slot;
2016   tree var;
2017   unsigned i;
2018
2019   fprintf(dump_file, "\n");
2020   if (acc->stmt)
2021     print_gimple_stmt (dump_file, acc->stmt, 0, 0);
2022   fprintf(dump_file, " : ");
2023
2024   for (i = 0; VEC_iterate (tree, acc->vars, i, var); i++)
2025     {
2026       print_generic_expr (dump_file, var, 0);
2027       fprintf(dump_file, ", ");   
2028     }
2029   return 1;
2030 }
2031
2032 /* This function frees memory allocated for structure clusters,
2033    starting from CLUSTER.  */
2034
2035 static void
2036 free_struct_cluster (struct field_cluster* cluster)
2037 {
2038   if (cluster)
2039     {
2040       if (cluster->fields_in_cluster)
2041         sbitmap_free (cluster->fields_in_cluster);          
2042       if (cluster->sibling)
2043         free_struct_cluster (cluster->sibling);
2044       free (cluster);
2045     }
2046 }
2047
2048 /* Free all allocated memory under the structure node pointed by D_NODE.  */
2049
2050 static void
2051 free_data_struct (d_str d_node)
2052 {
2053   int i;
2054
2055   if (!d_node)
2056     return;
2057  
2058   if (dump_file)
2059     {
2060       fprintf (dump_file, "\nRemoving data structure \"");
2061       print_generic_expr (dump_file, d_node->decl, 0); 
2062       fprintf (dump_file, "\" from data_struct_list.");
2063     }
2064
2065   /* Free all space under d_node.  */
2066   if (d_node->fields)
2067     {
2068       for (i = 0; i < d_node->num_fields; i++)
2069         free_field_accesses (d_node->fields[i].acc_sites);
2070       free (d_node->fields);
2071     }
2072
2073   if (d_node->accs)
2074      free_accesses (d_node->accs);
2075
2076   if (d_node->struct_clustering)
2077     free_struct_cluster (d_node->struct_clustering);
2078
2079   if (d_node->new_types)
2080     VEC_free (tree, heap, d_node->new_types);
2081 }
2082
2083 /* This function creates new general and field accesses in BB.  */
2084
2085 static void
2086 create_new_accesses_in_bb (basic_block bb)
2087 {
2088   d_str str;
2089   unsigned i;
2090
2091   for (i = 0; VEC_iterate (structure, structures, i, str); i++)
2092     create_new_accs_for_struct (str, bb);
2093 }
2094
2095 /* This function adds allocation sites for peeled structures.
2096    M_DATA is vector of allocation sites of function CONTEXT.  */
2097
2098 static void
2099 create_new_alloc_sites (fallocs_t m_data, tree context)
2100 {
2101   alloc_site_t *call;
2102   unsigned j;
2103   
2104   for (j = 0; VEC_iterate (alloc_site_t, m_data->allocs, j, call); j++)
2105     {
2106       gimple stmt = call->stmt;
2107       d_str str = call->str;
2108       tree num;
2109       gimple_seq new_stmts = NULL;
2110       gimple last_stmt = get_final_alloc_stmt (stmt);
2111       unsigned i;
2112       tree type;
2113
2114       num = gen_num_of_structs_in_malloc (stmt, str->decl, &new_stmts);
2115       if (new_stmts)
2116         {
2117           last_stmt = gimple_seq_last_stmt (new_stmts);
2118           insert_seq_after_stmt (last_stmt, new_stmts);
2119         }
2120       
2121       /* Generate an allocation sites for each new structure type.  */      
2122       for (i = 0; VEC_iterate (tree, str->new_types, i, type); i++)     
2123         {
2124           gimple new_malloc_stmt = NULL;
2125           gimple last_stmt_tmp = NULL;
2126
2127           new_stmts = NULL;
2128           new_malloc_stmt = create_new_malloc (stmt, type, &new_stmts, num);
2129           last_stmt_tmp = gimple_seq_last_stmt (new_stmts);
2130           insert_seq_after_stmt (last_stmt, new_stmts);
2131           update_cgraph_with_malloc_call (new_malloc_stmt, context);
2132           last_stmt = last_stmt_tmp;
2133         }
2134     }
2135 }
2136
2137 /* This function prints new variables from hashtable  
2138    NEW_VARS_HTAB to dump_file.  */
2139
2140 static void
2141 dump_new_vars (htab_t new_vars_htab)
2142 {
2143   if (!dump_file)
2144     return;
2145
2146   if (new_vars_htab)
2147     htab_traverse (new_vars_htab, dump_new_var, NULL);
2148 }
2149
2150 /* Given an original variable ORIG_DECL of structure type STR,
2151    this function generates new variables of the types defined 
2152    by STR->new_type. Generated types are saved in new_var node NODE.
2153    ORIG_DECL should has VAR_DECL tree_code.  */
2154
2155 static void
2156 create_new_var_1 (tree orig_decl, d_str str, new_var node)
2157 {
2158   unsigned i;
2159   tree type;
2160
2161   for (i = 0; 
2162        VEC_iterate (tree, str->new_types, i, type); i++)
2163     {
2164       tree new_decl = NULL;
2165       tree new_name;
2166
2167       new_name = gen_var_name (orig_decl, i);
2168       type = gen_struct_type (orig_decl, type); 
2169
2170       if (is_global_var (orig_decl))
2171         new_decl = build_decl (VAR_DECL, new_name, type); 
2172       else
2173         {
2174           const char *name = new_name ? IDENTIFIER_POINTER (new_name) : NULL;
2175           new_decl = create_tmp_var (type, name);                                  
2176         }
2177       
2178       copy_decl_attributes (new_decl, orig_decl);
2179       VEC_safe_push (tree, heap, node->new_vars, new_decl);
2180     }
2181 }
2182
2183 /* This function creates new variables to 
2184    substitute the original variable VAR_DECL and adds 
2185    them to the new_var's hashtable NEW_VARS_HTAB.  */
2186
2187 static void
2188 create_new_var (tree var_decl, htab_t new_vars_htab)
2189 {
2190   new_var node;
2191   d_str str;
2192   tree type;
2193   unsigned i;
2194
2195   if (!var_decl || is_in_new_vars_htab (var_decl, new_vars_htab))
2196     return;
2197
2198   if (!is_candidate (var_decl, &type, NULL))
2199     return;
2200   
2201   i = find_structure (type);
2202   if (i == VEC_length (structure, structures))
2203     return;
2204
2205   str = VEC_index (structure, structures, i);
2206   node = create_new_var_node (var_decl, str);
2207   create_new_var_1 (var_decl, str, node);
2208   add_to_new_vars_htab (node, new_vars_htab);
2209 }
2210
2211 /* Hash value for new_var.  */
2212
2213 static hashval_t
2214 new_var_hash (const void *x)
2215 {
2216   return htab_hash_pointer (((const_new_var)x)->orig_var);
2217 }
2218
2219 /* This function returns nonzero if orig_var of new_var X is equal to Y.  */
2220
2221 static int
2222 new_var_eq (const void *x, const void *y)
2223 {
2224   return ((const_new_var)x)->orig_var == (const_tree)y;
2225 }
2226
2227 /* This function check whether a structure type represented by STR 
2228    escapes due to ipa-type-escape analysis. If yes, this type is added 
2229    to UNSUITABLE_TYPES vector.  */ 
2230
2231 static void
2232 check_type_escape (d_str str, VEC (tree, heap) **unsuitable_types)
2233 {
2234   tree type = str->decl;
2235
2236   if (!ipa_type_escape_type_contained_p (type))
2237     {
2238       if (dump_file)
2239         {
2240           fprintf (dump_file, "\nEscaping type is ");
2241           print_generic_expr (dump_file, type, 0);
2242         }
2243       add_unsuitable_type (unsuitable_types, type);
2244     }
2245 }
2246
2247 /* Hash value for access_site.  */
2248
2249 static hashval_t
2250 acc_hash (const void *x)
2251 {
2252   return htab_hash_pointer (((const struct access_site *)x)->stmt);
2253 }
2254
2255 /* Return nonzero if stmt of access_site X is equal to Y.  */
2256
2257 static int
2258 acc_eq (const void *x, const void *y)
2259 {
2260   return ((const struct access_site *)x)->stmt == (const_gimple)y;
2261 }
2262
2263 /* Given a structure declaration STRUCT_DECL, and number of fields 
2264    in the structure NUM_FIELDS, this function creates and returns 
2265    corresponding field_entry's.  */
2266
2267 static struct field_entry *
2268 get_fields (tree struct_decl, int num_fields)
2269 {
2270   struct field_entry *list;
2271   tree t = TYPE_FIELDS (struct_decl);
2272   int idx = 0;
2273
2274   list = 
2275     (struct field_entry *) xmalloc (num_fields * sizeof (struct field_entry));
2276
2277   for (idx = 0 ; t; t = TREE_CHAIN (t), idx++)
2278     if (TREE_CODE (t) == FIELD_DECL)
2279       {
2280         list[idx].index = idx;
2281         list[idx].decl = t;
2282         list[idx].acc_sites = 
2283           htab_create (32, field_acc_hash, field_acc_eq, NULL);
2284         list[idx].count = 0;
2285         list[idx].field_mapping = NULL_TREE;
2286       }
2287
2288   return list;
2289 }
2290
2291 /* Print non-field accesses from hashtable ACCS of structure.  */
2292
2293 static void
2294 dump_access_sites (htab_t accs)
2295 {
2296   if (!dump_file)
2297     return;
2298
2299   if (accs)
2300     htab_traverse (accs, dump_acc, NULL);
2301 }
2302
2303 /* This function is a callback for alloc_sites hashtable 
2304    traversal. SLOT is a pointer to fallocs_t. This function
2305    removes all allocations of the structure defined by DATA.  */
2306
2307 static int
2308 remove_str_allocs_in_func (void **slot, void *data)
2309 {
2310   fallocs_t fallocs = *(fallocs_t *) slot;
2311   unsigned i = 0;
2312   alloc_site_t *call;
2313
2314   while (VEC_iterate (alloc_site_t, fallocs->allocs, i, call))
2315     {
2316       if (call->str == (d_str) data)
2317         VEC_ordered_remove (alloc_site_t, fallocs->allocs, i);
2318       else
2319         i++;
2320     }
2321
2322   return 1;
2323 }
2324
2325 /* This function remove all entries corresponding to the STR structure
2326    from alloc_sites hashtable.   */
2327
2328 static void
2329 remove_str_allocs (d_str str)
2330 {
2331   if (!str)
2332     return;
2333
2334   if (alloc_sites)
2335     htab_traverse (alloc_sites, remove_str_allocs_in_func, str);
2336 }
2337
2338 /* This function removes the structure with index I from structures vector.  */
2339
2340 static void 
2341 remove_structure (unsigned i)
2342 {    
2343   d_str str;
2344
2345   if (i >= VEC_length (structure, structures))
2346     return;
2347
2348   str = VEC_index (structure, structures, i);
2349   
2350   /* Before removing the structure str, we have to remove its
2351      allocations from alloc_sites hashtable.  */
2352   remove_str_allocs (str);
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_STMT is a condition statement to check.  */
2359
2360 static bool
2361 is_safe_cond_expr (gimple cond_stmt)
2362 {
2363   tree arg0, arg1;
2364   unsigned str0, str1;
2365   bool s0, s1;
2366   unsigned length = VEC_length (structure, structures);
2367
2368   if (gimple_cond_code (cond_stmt) != EQ_EXPR
2369       && gimple_cond_code (cond_stmt) != NE_EXPR)
2370     return false;
2371   
2372   arg0 = gimple_cond_lhs (cond_stmt);
2373   arg1 = gimple_cond_rhs (cond_stmt);
2374
2375   str0 = find_structure (strip_type (get_type_of_var (arg0)));
2376   str1 = find_structure (strip_type (get_type_of_var (arg1)));
2377
2378   s0 = (str0 != length) ? true : false;
2379   s1 = (str1 != length) ? true : false;
2380   
2381   if (!s0 && !s1)
2382     return false;
2383
2384   /* For now we allow only comparison with 0 or NULL.  */
2385   if (!integer_zerop (arg0) && !integer_zerop (arg1))
2386     return false;
2387
2388   return true;
2389 }
2390
2391 /* This function excludes statements, that are 
2392    part of allocation sites or field accesses, from the
2393    hashtable of general accesses. SLOT represents general 
2394    access that will be checked. DATA is a pointer to 
2395    exclude_data structure.  */
2396
2397 static int
2398 exclude_from_accs (void **slot, void *data)
2399 {
2400   struct access_site *acc = *(struct access_site **) slot;
2401   tree fn_decl = ((struct exclude_data *)data)->fn_decl;
2402   d_str str = ((struct exclude_data *)data)->str;
2403
2404   if (is_part_of_malloc (acc->stmt, fn_decl)
2405       || is_part_of_field_access (acc->stmt, str))
2406     {
2407       VEC_free (tree, heap, acc->vars);
2408       free (acc);
2409       htab_clear_slot (str->accs, slot);
2410     }
2411   return 1;
2412 }
2413
2414 /* Callback function for walk_tree called from collect_accesses_in_bb 
2415    function. DATA is the statement which is analyzed.  */
2416
2417 static tree
2418 get_stmt_accesses (tree *tp, int *walk_subtrees, void *data)
2419 {
2420   struct walk_stmt_info *wi = (struct walk_stmt_info *) data;
2421   gimple stmt = (gimple) wi->info;
2422   tree t = *tp;
2423
2424   if (!t)
2425     return NULL;
2426
2427   switch (TREE_CODE (t))
2428     {
2429     case BIT_FIELD_REF:
2430       {
2431         tree var = TREE_OPERAND(t, 0);
2432         tree type = TYPE_MAIN_VARIANT (strip_type (get_type_of_var (var)));
2433         unsigned i = find_structure (type);
2434
2435         if (i != VEC_length (structure, structures))
2436           {
2437             if (dump_file)
2438               {
2439                 fprintf (dump_file, "\nThe type ");
2440                 print_generic_expr (dump_file, type, 0);
2441                 fprintf (dump_file, " has bitfield.");
2442               }     
2443             remove_structure (i);
2444           }
2445       }
2446       break;
2447
2448     case COMPONENT_REF:
2449       {
2450         tree ref = TREE_OPERAND (t, 0);
2451         tree field_decl = TREE_OPERAND (t, 1);
2452
2453
2454         if ((TREE_CODE (ref) == INDIRECT_REF
2455              || TREE_CODE (ref) == ARRAY_REF
2456              || TREE_CODE (ref) == VAR_DECL)
2457             && TREE_CODE (field_decl) == FIELD_DECL)
2458           {
2459             tree type = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (ref));
2460             unsigned i = find_structure (type);
2461
2462             if (i != VEC_length (structure, structures))
2463               {
2464                 d_str str = VEC_index (structure, structures, i);
2465                 struct field_entry * field = 
2466                   find_field_in_struct (str, field_decl);
2467
2468                 if (field)
2469                   {
2470                     struct field_access_site *acc = make_field_acc_node ();
2471
2472                     gcc_assert (acc);
2473
2474                     acc->stmt = stmt;
2475                     acc->comp_ref = t;
2476                     acc->ref = ref;
2477                     acc->field_decl = field_decl;
2478
2479                     /* Check whether the access is of the form 
2480                        we can deal with.  */
2481                     if (!decompose_access (str->decl, acc))
2482                       {
2483                         if (dump_file)
2484                           {
2485                             fprintf (dump_file, "\nThe type ");
2486                             print_generic_expr (dump_file, type, 0);
2487                             fprintf (dump_file, 
2488                                      " has complicate access in statement ");
2489                             print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
2490                           }
2491                         
2492                         remove_structure (i);
2493                         free (acc);
2494                       }
2495                     else
2496                       {
2497                         /* Increase count of field.  */
2498                         basic_block bb = gimple_bb (stmt);
2499                         field->count += bb->count;
2500
2501                         /* Add stmt to the acc_sites of field.  */
2502                         add_field_acc_to_acc_sites (acc, field->acc_sites);
2503                       }
2504                     *walk_subtrees = 0;
2505                   }
2506               }       
2507           }
2508       }
2509       break;
2510
2511     case COND_EXPR:
2512       {
2513         tree cond = COND_EXPR_COND (t);
2514         int i;
2515         for (i = 0; i < TREE_CODE_LENGTH (TREE_CODE (cond)); i++)
2516           {
2517             tree t = TREE_OPERAND (cond, i);
2518
2519             *walk_subtrees = 1;
2520             walk_tree (&t, get_stmt_accesses, data, NULL);
2521           }
2522         *walk_subtrees = 0;         
2523       }
2524       break;
2525
2526     case VAR_DECL:
2527     case SSA_NAME:
2528       {
2529         unsigned i;
2530
2531         if (TREE_CODE (t) == SSA_NAME)
2532           t = SSA_NAME_VAR (t);
2533
2534         i = find_structure (strip_type (get_type_of_var (t)));
2535         if (i != VEC_length (structure, structures))
2536           {
2537             d_str str;
2538
2539             str = VEC_index (structure, structures, i);
2540             add_access_to_acc_sites (stmt, t, str->accs);
2541           }
2542         *walk_subtrees = 0;
2543       }
2544       break;
2545
2546     default:
2547       return NULL;
2548     }
2549
2550   return NULL;
2551 }
2552
2553 /* Free structures hashtable.  */
2554
2555 static void
2556 free_structures (void)
2557 {
2558   d_str str;
2559   unsigned i;
2560
2561   for (i = 0; VEC_iterate (structure, structures, i, str); i++)
2562     free_data_struct (str);
2563
2564   VEC_free (structure, heap, structures);
2565   structures = NULL;
2566 }
2567
2568 /* This function is a callback for traversal over new_var's hashtable.
2569    SLOT is a pointer to new_var. This function frees memory allocated 
2570    for new_var and pointed by *SLOT.  */
2571
2572 static int
2573 free_new_var (void **slot, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2574 {
2575   new_var n_var = *(new_var *) slot;
2576
2577   /* Free vector of new_vars.  */
2578   VEC_free (tree, heap, n_var->new_vars);
2579   free (n_var);
2580   return 1;
2581 }
2582
2583 /* Free new_vars hashtable NEW_VARS_HTAB.  */
2584
2585 static void
2586 free_new_vars_htab (htab_t new_vars_htab)
2587 {
2588   if (new_vars_htab)
2589     htab_traverse (new_vars_htab, free_new_var, NULL);  
2590   htab_delete (new_vars_htab);
2591   new_vars_htab = NULL;
2592 }
2593
2594 /* This function creates new general and field accesses that appear in cfun.  */
2595
2596 static void
2597 create_new_accesses_for_func (void)
2598 {
2599   basic_block bb;
2600
2601   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
2602     create_new_accesses_in_bb (bb);
2603 }
2604
2605 /* Create new allocation sites for the function represented by NODE.  */
2606
2607 static void
2608 create_new_alloc_sites_for_func (struct cgraph_node *node)
2609 {
2610   fallocs_t fallocs = get_fallocs (node->decl);
2611
2612   if (fallocs)
2613     create_new_alloc_sites (fallocs, node->decl);
2614 }
2615
2616 /* For each local variable of structure type from the vector of structures
2617    this function generates new variable(s) to replace it.  */
2618
2619 static void
2620 create_new_local_vars (void)
2621 {
2622   tree var;
2623   referenced_var_iterator rvi;
2624    
2625   new_local_vars = htab_create (num_referenced_vars, 
2626                                 new_var_hash, new_var_eq, NULL);
2627
2628   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (var, rvi)
2629     {
2630       if (!is_global_var (var))
2631         create_new_var (var, new_local_vars);
2632     }
2633
2634   if (new_local_vars)
2635     htab_traverse (new_local_vars, finalize_new_vars_creation, NULL); 
2636   dump_new_vars (new_local_vars);
2637 }
2638
2639 /* This function prints the SHIFT number of spaces to the DUMP_FILE.  */
2640
2641 static inline void
2642 print_shift (unsigned HOST_WIDE_INT shift)
2643 {
2644   unsigned HOST_WIDE_INT sh = shift;
2645
2646   while (sh--)
2647     fprintf (dump_file, " ");    
2648 }
2649
2650 /* This function updates field_mapping of FIELDS in CLUSTER with NEW_TYPE.  */
2651
2652 static inline void
2653 update_fields_mapping (struct field_cluster *cluster, tree new_type,
2654                        struct field_entry * fields, int num_fields)
2655 {
2656   int i;
2657
2658   for (i = 0; i < num_fields; i++)
2659     if (TEST_BIT (cluster->fields_in_cluster, i))
2660         fields[i].field_mapping = new_type;  
2661 }
2662
2663 /* This functions builds structure with FIELDS, 
2664    NAME and attributes similar to ORIG_STRUCT. 
2665    It returns the newly created structure.  */
2666
2667 static tree
2668 build_basic_struct (tree fields, tree name, tree orig_struct)
2669 {
2670   tree attributes = NULL_TREE;
2671   tree ref = 0;
2672   tree x;
2673
2674   if (TYPE_ATTRIBUTES (orig_struct))
2675     attributes = unshare_expr (TYPE_ATTRIBUTES (orig_struct));
2676   ref = make_node (RECORD_TYPE);
2677   TYPE_SIZE (ref) = 0;
2678   decl_attributes (&ref, attributes, (int) ATTR_FLAG_TYPE_IN_PLACE); 
2679   TYPE_PACKED (ref) = TYPE_PACKED (orig_struct);
2680   for (x = fields; x; x = TREE_CHAIN (x))
2681     {
2682       DECL_CONTEXT (x) = ref;
2683       DECL_PACKED (x) |= TYPE_PACKED (ref);
2684     }
2685   TYPE_FIELDS (ref) = fields;
2686   layout_type (ref);
2687   TYPE_NAME (ref) = name;
2688
2689   return ref;
2690 }
2691
2692 /* This function copies FIELDS from CLUSTER into TREE_CHAIN as part 
2693    of preparation for new structure building. NUM_FIELDS is a total 
2694    number of fields in the structure. The function returns newly 
2695    generated fields.  */
2696
2697 static tree
2698 create_fields (struct field_cluster * cluster, 
2699                struct field_entry * fields, int num_fields)
2700 {
2701   int i;
2702   tree new_types = NULL_TREE;
2703   tree last = NULL_TREE;
2704
2705   for (i = 0; i < num_fields; i++)
2706     if (TEST_BIT (cluster->fields_in_cluster, i))
2707       {
2708         tree new_decl = unshare_expr (fields[i].decl);
2709
2710         if (!new_types)
2711           new_types = new_decl;
2712         else
2713           TREE_CHAIN (last) = new_decl;
2714         last = new_decl;
2715       }
2716
2717   TREE_CHAIN (last) = NULL_TREE;
2718   return new_types;
2719
2720 }
2721
2722 /* This function creates a cluster name. The name is based on 
2723    the original structure name, if it is present. It has a form:
2724    
2725    <original_struct_name>_sub.<CLUST_NUM>
2726
2727    The original structure name is taken from the type of DECL.
2728    If an original structure name is not present, it's generated to be:
2729
2730    struct.<STR_NUM>
2731
2732    The function returns identifier of the new cluster name.  */
2733
2734 static inline tree
2735 gen_cluster_name (tree decl, int clust_num, int str_num)
2736 {
2737   const char * orig_name = get_type_name (decl);
2738   char * tmp_name = NULL;
2739   char * prefix;
2740   char * new_name;
2741   size_t len;
2742   
2743   if (!orig_name)
2744     ASM_FORMAT_PRIVATE_NAME(tmp_name, "struct", str_num);
2745
2746   len = strlen (tmp_name ? tmp_name : orig_name) + strlen ("_sub");
2747   prefix = XALLOCAVEC (char, len + 1);
2748   memcpy (prefix, tmp_name ? tmp_name : orig_name, 
2749           strlen (tmp_name ? tmp_name : orig_name));
2750   strcpy (prefix + strlen (tmp_name ? tmp_name : orig_name), "_sub");      
2751   
2752   ASM_FORMAT_PRIVATE_NAME (new_name, prefix, clust_num);
2753   return get_identifier (new_name);
2754 }
2755
2756 /* This function checks whether the structure STR has bitfields.
2757    If yes, this structure type is added to UNSUITABLE_TYPES vector.  */
2758
2759 static void
2760 check_bitfields (d_str str, VEC (tree, heap) **unsuitable_types)
2761 {
2762   tree type = str->decl;
2763   int i;
2764
2765   for (i = 0; i < str->num_fields; i++)
2766     if (DECL_BIT_FIELD (str->fields[i].decl))
2767       {
2768         add_unsuitable_type (unsuitable_types, type);
2769         if (dump_file)
2770         {
2771           fprintf (dump_file, "\nType ");
2772           print_generic_expr (dump_file, type, 0);
2773           fprintf (dump_file, "\nescapes due to bitfield ");
2774           print_generic_expr (dump_file, str->fields[i].decl, 0);
2775         }
2776         break;
2777       }
2778 }
2779
2780 /* This function adds to UNSUITABLE_TYPES those types that escape 
2781    due to results of ipa-type-escape analysis. See ipa-type-escape.[c,h].  */
2782
2783 static void
2784 exclude_escaping_types_1 (VEC (tree, heap) **unsuitable_types)
2785 {
2786   d_str str;
2787   unsigned i;
2788
2789   for (i = 0; VEC_iterate (structure, structures, i, str); i++)
2790     check_type_escape (str, unsuitable_types);
2791 }
2792
2793 /* If a structure type is a return type of any function,
2794    we cannot transform it. Such type is added to UNSUITABLE_TYPES vector.  */
2795
2796 static void
2797 exclude_returned_types (VEC (tree, heap) **unsuitable_types)
2798 {
2799   struct cgraph_node *c_node;
2800
2801   for (c_node = cgraph_nodes; c_node; c_node = c_node->next)
2802     {
2803       tree ret_t = TREE_TYPE (TREE_TYPE (c_node->decl));
2804
2805       if (ret_t)
2806         {
2807           ret_t = strip_type (ret_t);
2808           if (TREE_CODE (ret_t) == RECORD_TYPE)
2809             {
2810               add_unsuitable_type (unsuitable_types, TYPE_MAIN_VARIANT (ret_t));
2811               if (dump_file)
2812                 {
2813                   fprintf (dump_file, "\nThe type \"");
2814                   print_generic_expr (dump_file, ret_t, 0);
2815                   fprintf (dump_file,
2816                            "\" is return type of function...Excluded.");
2817                 }
2818             }
2819         }
2820     }
2821 }
2822
2823 /* This function looks for parameters of local functions 
2824    which are of structure types, or derived from them (arrays 
2825    of structures, pointers to structures, or their combinations).
2826    We are not handling peeling of such structures right now.
2827    The found structures types are added to UNSUITABLE_TYPES vector.  */
2828
2829 static void
2830 exclude_types_passed_to_local_func (VEC (tree, heap) **unsuitable_types)
2831 {
2832   struct cgraph_node *c_node;
2833
2834   for (c_node = cgraph_nodes; c_node; c_node = c_node->next)
2835     if (cgraph_function_body_availability (c_node) == AVAIL_LOCAL)
2836       {
2837         tree fn = c_node->decl;
2838         tree arg;
2839         
2840         for (arg = DECL_ARGUMENTS (fn); arg; arg = TREE_CHAIN (arg))
2841           {
2842             tree type = TREE_TYPE (arg);
2843
2844             type = strip_type (type);
2845             if (TREE_CODE (type) == RECORD_TYPE)
2846               {
2847                 add_unsuitable_type (unsuitable_types, 
2848                                      TYPE_MAIN_VARIANT (type));
2849                 if (dump_file)
2850                   {
2851                     fprintf (dump_file, "\nPointer to type \"");
2852                     print_generic_expr (dump_file, type, 0);
2853                     fprintf (dump_file, 
2854                              "\" is passed to local function...Excluded.");                              
2855                   }
2856               }
2857           }
2858       }
2859 }
2860
2861 /* This function analyzes structure form of structures 
2862    potential for transformation. If we are not capable to transform
2863    structure of some form, we remove it from the structures hashtable.
2864    Right now we cannot handle nested structs, when nesting is 
2865    through any level of pointers or arrays.  
2866
2867    TBD: release these constrains in future.
2868
2869    Note, that in this function we suppose that all structures 
2870    in the program are members of the structures hashtable right now, 
2871    without excluding escaping types.  */
2872
2873 static void
2874 check_struct_form (d_str str, VEC (tree, heap) **unsuitable_types)
2875 {
2876   int i;
2877
2878   for (i = 0; i < str->num_fields; i++)
2879     {
2880       tree f_type = strip_type(TREE_TYPE (str->fields[i].decl));
2881           
2882       if (TREE_CODE (f_type) == RECORD_TYPE)
2883         {
2884           add_unsuitable_type (unsuitable_types, TYPE_MAIN_VARIANT (f_type));
2885           add_unsuitable_type (unsuitable_types, str->decl);
2886           if (dump_file)
2887             {
2888               fprintf (dump_file, "\nType ");
2889               print_generic_expr (dump_file, f_type, 0);
2890               fprintf (dump_file, " is a field in the structure ");
2891               print_generic_expr (dump_file, str->decl, 0);
2892               fprintf (dump_file, ". Escaping...");
2893             }
2894         }
2895     }
2896 }
2897
2898 /* This function adds a structure TYPE to the vector of structures,
2899    if it's not already there.  */
2900
2901 static void
2902 add_structure (tree type)
2903 {
2904   struct data_structure node;
2905   unsigned i;
2906   int num_fields;
2907
2908   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type);
2909
2910   i = find_structure (type);
2911
2912   if (i != VEC_length (structure, structures))
2913     return;
2914
2915   num_fields = fields_length (type);
2916   node.decl = type;
2917   node.num_fields = num_fields;
2918   node.fields = get_fields (type, num_fields);
2919   node.struct_clustering = NULL;
2920   node.accs = htab_create (32, acc_hash, acc_eq, NULL);
2921   node.new_types = VEC_alloc (tree, heap, num_fields);
2922   node.count = 0;
2923
2924   VEC_safe_push (structure, heap, structures, &node);
2925
2926   if (dump_file)
2927     {
2928       fprintf (dump_file, "\nAdding data structure \"");
2929       print_generic_expr (dump_file, type, 0); 
2930       fprintf (dump_file, "\" to data_struct_list.");
2931     }
2932 }
2933
2934 /* This function adds an allocation site to alloc_sites hashtable.
2935    The allocation site appears in STMT of function FN_DECL and 
2936    allocates the structure represented by STR.  */
2937
2938 static void
2939 add_alloc_site (tree fn_decl, gimple stmt, d_str str)
2940 {
2941   fallocs_t fallocs = NULL;
2942   alloc_site_t m_call;
2943
2944   m_call.stmt = stmt;
2945   m_call.str = str;
2946
2947   fallocs = 
2948     (fallocs_t) htab_find_with_hash (alloc_sites,
2949                                      fn_decl, htab_hash_pointer (fn_decl));
2950
2951   if (!fallocs)
2952     {
2953       void **slot;
2954
2955       fallocs = (fallocs_t) 
2956         xmalloc (sizeof (struct func_alloc_sites));
2957       fallocs->func = fn_decl;
2958       fallocs->allocs = VEC_alloc (alloc_site_t, heap, 1);
2959       slot = htab_find_slot_with_hash (alloc_sites, fn_decl,
2960                                       htab_hash_pointer (fn_decl), INSERT);
2961       *slot = fallocs;
2962     }
2963   VEC_safe_push (alloc_site_t, heap, 
2964                  fallocs->allocs, &m_call);
2965   
2966   if (dump_file)
2967     {
2968       fprintf (dump_file, "\nAdding stmt ");
2969       print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
2970       fprintf (dump_file, " to list of mallocs.");
2971     }
2972 }
2973
2974 /* This function returns true if the result of STMT, that contains a call
2975    to an allocation function, is cast to one of the structure types.
2976    STMT should be of the form:    T.2 = <alloc_func> (T.1);
2977    If true, I_P contains an index of an allocated structure. 
2978    Otherwise I_P contains the length of the vector of structures.  */
2979
2980 static bool
2981 is_alloc_of_struct (gimple stmt, unsigned *i_p)
2982 {
2983   tree lhs;
2984   tree type;
2985   gimple final_stmt;
2986
2987   final_stmt = get_final_alloc_stmt (stmt);
2988
2989   if (!final_stmt)
2990     return false;
2991
2992   /* final_stmt should be of the form:
2993      T.3 = (struct_type *) T.2; */
2994
2995   if (gimple_code (final_stmt) != GIMPLE_ASSIGN)
2996     return false;
2997
2998   lhs = gimple_assign_lhs (final_stmt);
2999
3000   type = get_type_of_var (lhs);
3001       
3002   if (!type)
3003     return false;
3004
3005   if (!POINTER_TYPE_P (type)
3006       || TREE_CODE (strip_type (type)) != RECORD_TYPE)
3007     return false;
3008
3009   *i_p = find_structure (strip_type (type));
3010
3011   if (*i_p == VEC_length (structure, structures))
3012     return false;
3013
3014   return true;
3015 }
3016
3017 /* This function prints non-field and field accesses 
3018    of the structure STR.  */ 
3019
3020 static void
3021 dump_accs (d_str str)
3022 {
3023   int i;
3024
3025   fprintf (dump_file, "\nAccess sites of struct ");
3026   print_generic_expr (dump_file, str->decl, 0);
3027
3028   for (i = 0; i < str->num_fields; i++)
3029     {
3030       fprintf (dump_file, "\nAccess site of field ");
3031       print_generic_expr (dump_file, str->fields[i].decl, 0);
3032       dump_field_acc_sites (str->fields[i].acc_sites);   
3033       fprintf (dump_file, ":\n");
3034     }
3035   fprintf (dump_file, "\nGeneral access sites\n");
3036   dump_access_sites (str->accs);   
3037 }
3038
3039 /* This function checks whether an access statement, pointed by SLOT,
3040    is a condition we are capable to transform.  It returns false if not,
3041    setting bool *DATA to false.  */
3042  
3043 static int
3044 safe_cond_expr_check (void **slot, void *data)
3045 {
3046   struct access_site *acc = *(struct access_site **) slot;
3047
3048   if (gimple_code (acc->stmt) == GIMPLE_COND
3049       && !is_safe_cond_expr (acc->stmt))
3050     {
3051       if (dump_file)
3052         {
3053           fprintf (dump_file, "\nUnsafe conditional statement ");
3054           print_gimple_stmt (dump_file, acc->stmt, 0, 0);
3055         }
3056       *(bool *) data = false;
3057       return 0;
3058     }
3059   return 1;
3060 }
3061
3062 /* This function excludes statements that are part of allocation sites and
3063    field accesses from the hashtable of general accesses of the structure
3064    type STR. Only accesses that belong to the function represented by
3065    NODE are treated.  */
3066
3067 static void
3068 exclude_alloc_and_field_accs_1 (d_str str, struct cgraph_node *node)
3069 {
3070   struct exclude_data dt;
3071   dt.str = str;
3072   dt.fn_decl = node->decl;
3073
3074   if (dt.str->accs)
3075     htab_traverse (dt.str->accs, exclude_from_accs, &dt);  
3076 }
3077
3078 /* Collect accesses to the structure types that appear in basic block BB.  */
3079
3080 static void
3081 collect_accesses_in_bb (basic_block bb)
3082 {
3083   gimple_stmt_iterator bsi;
3084   struct walk_stmt_info wi;
3085
3086   memset (&wi, 0, sizeof (wi));
3087
3088   for (bsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (bsi); gsi_next (&bsi))
3089     {
3090       gimple stmt = gsi_stmt (bsi);
3091
3092       /* In asm stmt we cannot always track the arguments,
3093          so we just give up.  */
3094       if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_ASM)
3095         {
3096           free_structures ();
3097           break;
3098         }
3099
3100       wi.info = (void *) stmt;
3101       walk_gimple_op (stmt, get_stmt_accesses, &wi);
3102     }
3103 }
3104
3105 /* This function generates cluster substructure that contains FIELDS.
3106    The cluster added to the set of clusters of the structure STR.  */
3107
3108 static void
3109 gen_cluster (sbitmap fields, d_str str)
3110 {
3111   struct field_cluster *crr_cluster = NULL;
3112
3113   crr_cluster = 
3114     (struct field_cluster *) xcalloc (1, sizeof (struct field_cluster));
3115   crr_cluster->sibling = str->struct_clustering;
3116   str->struct_clustering = crr_cluster;
3117   crr_cluster->fields_in_cluster = fields;
3118 }
3119
3120 /* This function peels a field with the index I from the structure DS.  */
3121
3122 static void
3123 peel_field (int i, d_str ds)
3124 {
3125   struct field_cluster *crr_cluster = NULL;
3126
3127   crr_cluster = 
3128     (struct field_cluster *) xcalloc (1, sizeof (struct field_cluster));
3129   crr_cluster->sibling = ds->struct_clustering;
3130   ds->struct_clustering = crr_cluster;
3131   crr_cluster->fields_in_cluster =
3132     sbitmap_alloc ((unsigned int) ds->num_fields);
3133   sbitmap_zero (crr_cluster->fields_in_cluster);
3134   SET_BIT (crr_cluster->fields_in_cluster, i);  
3135 }
3136
3137 /* This function calculates maximum field count in 
3138    the structure STR.  */
3139
3140 static gcov_type
3141 get_max_field_count (d_str str)
3142 {
3143   gcov_type max = 0;
3144   int i;
3145
3146   for (i = 0; i < str->num_fields; i++)
3147     if (str->fields[i].count > max)
3148       max = str->fields[i].count; 
3149
3150   return max;
3151 }
3152
3153 /* Do struct-reorg transformation for individual function 
3154    represented by NODE. All structure types relevant 
3155    for this function are transformed.  */
3156
3157 static void
3158 do_reorg_for_func (struct cgraph_node *node)
3159 {
3160   create_new_local_vars ();  
3161   create_new_alloc_sites_for_func (node);
3162   create_new_accesses_for_func ();
3163   update_ssa (TODO_update_ssa);
3164   cleanup_tree_cfg ();
3165
3166   /* Free auxiliary data representing local variables.  */
3167   free_new_vars_htab (new_local_vars); 
3168 }
3169
3170 /* Print structure TYPE, its name, if it exists, and body.
3171    INDENT defines the level of indentation (similar 
3172    to the option -i of indent command). SHIFT parameter 
3173    defines a number of spaces by which a structure will 
3174    be shifted right.  */
3175
3176 static void
3177 dump_struct_type (tree type, unsigned HOST_WIDE_INT indent,
3178                    unsigned HOST_WIDE_INT shift)
3179 {
3180   const char *struct_name;
3181   tree field;
3182
3183   if (!type || !dump_file)
3184     return;
3185
3186   if (TREE_CODE (type) != RECORD_TYPE)
3187     {
3188       print_generic_expr (dump_file, type, 0);
3189       return;
3190     }
3191   
3192   print_shift (shift);
3193   struct_name = get_type_name (type);  
3194   fprintf (dump_file, "struct ");
3195   if (struct_name)    
3196     fprintf (dump_file, "%s\n",struct_name);
3197   print_shift (shift);
3198   fprintf (dump_file, "{\n");
3199        
3200   for (field = TYPE_FIELDS (type); field; 
3201        field = TREE_CHAIN (field))
3202     {
3203       unsigned HOST_WIDE_INT s = indent;
3204       tree f_type = TREE_TYPE (field);
3205       
3206       print_shift (shift);
3207       while (s--)
3208         fprintf (dump_file, " ");
3209       dump_struct_type (f_type, indent, shift + indent);
3210       fprintf(dump_file, " ");
3211       print_generic_expr (dump_file, field, 0);
3212       fprintf(dump_file, ";\n");
3213     }
3214   print_shift (shift);
3215   fprintf (dump_file, "}\n");
3216 }
3217
3218 /* This function creates new structure types to replace original type, 
3219    indicated by STR->decl. The names of the new structure types are 
3220    derived from the original structure type. If the original structure 
3221    type has no name, we assume that its name is 'struct.<STR_NUM>'.  */
3222
3223 static void
3224 create_new_type (d_str str, int *str_num)
3225 {
3226   int cluster_num = 0;
3227
3228   struct field_cluster *cluster = str->struct_clustering;
3229   while (cluster)
3230     {     
3231       tree  name = gen_cluster_name (str->decl, cluster_num, 
3232                                      *str_num);
3233       tree fields;
3234       tree new_type;
3235       cluster_num++;
3236            
3237       fields = create_fields (cluster, str->fields, 
3238                               str->num_fields);
3239       new_type = build_basic_struct (fields, name, str->decl);
3240           
3241       update_fields_mapping (cluster, new_type, 
3242                              str->fields, str->num_fields);
3243
3244       VEC_safe_push (tree, heap, str->new_types, new_type);
3245       cluster = cluster->sibling; 
3246     }
3247   (*str_num)++;
3248 }
3249
3250 /* This function is a callback for alloc_sites hashtable 
3251    traversal. SLOT is a pointer to fallocs_t. 
3252    This function frees memory pointed by *SLOT.  */
3253
3254 static int
3255 free_falloc_sites (void **slot, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
3256 {
3257   fallocs_t fallocs = *(fallocs_t *) slot;
3258
3259   VEC_free (alloc_site_t, heap, fallocs->allocs);
3260   free (fallocs);
3261   return 1;
3262 }
3263
3264 /* Remove structures collected in UNSUITABLE_TYPES
3265    from structures vector.  */
3266
3267 static void
3268 remove_unsuitable_types (VEC (tree, heap) *unsuitable_types)
3269 {
3270   d_str str;
3271   tree type;
3272   unsigned i, j;
3273
3274   for (j = 0; VEC_iterate (tree, unsuitable_types, j, type); j++)
3275     for (i = 0; VEC_iterate (structure, structures, i, str); i++)
3276       if (is_equal_types (str->decl, type))
3277         {
3278           remove_structure (i);
3279           break;
3280         }
3281 }
3282
3283 /* Exclude structure types with bitfields.
3284    We would not want to interfere with other optimizations 
3285    that can be done in this case. The structure types with 
3286    bitfields are added to UNSUITABLE_TYPES vector.  */
3287
3288 static void
3289 exclude_types_with_bit_fields (VEC (tree, heap) **unsuitable_types)
3290 {
3291   d_str str;
3292   unsigned i;
3293
3294   for (i = 0; VEC_iterate (structure, structures, i, str); i++)
3295     check_bitfields (str, unsuitable_types);
3296 }
3297
3298 /* This function checks three types of escape. A structure type escapes:
3299
3300    1. if it's a type of parameter of a local function.
3301    2. if it's a type of function return value.
3302    3. if it escapes as a result of ipa-type-escape analysis.  
3303
3304   The escaping structure types are added to UNSUITABLE_TYPES vector.  */
3305
3306 static void
3307 exclude_escaping_types (VEC (tree, heap) **unsuitable_types)
3308 {
3309   exclude_types_passed_to_local_func (unsuitable_types);
3310   exclude_returned_types (unsuitable_types);
3311   exclude_escaping_types_1 (unsuitable_types);
3312 }
3313
3314 /* This function analyzes whether the form of 
3315    structure is such that we are capable to transform it. 
3316    Nested structures are checked here. Unsuitable structure
3317    types are added to UNSUITABLE_TYPE vector.  */
3318
3319 static void
3320 analyze_struct_form (VEC (tree, heap) **unsuitable_types)
3321 {
3322   d_str str;
3323   unsigned i;
3324
3325   for (i = 0; VEC_iterate (structure, structures, i, str); i++)
3326     check_struct_form (str, unsuitable_types);
3327 }
3328
3329 /* This function looks for structure types instantiated in the program. 
3330    The candidate types are added to the structures vector. 
3331    Unsuitable types are collected into UNSUITABLE_TYPES vector.  */
3332
3333 static void
3334 build_data_structure (VEC (tree, heap) **unsuitable_types)
3335 {
3336   tree var, type;
3337   tree var_list;
3338   struct varpool_node *current_varpool;
3339   struct cgraph_node *c_node;
3340
3341   /* Check global variables.  */ 
3342   FOR_EACH_STATIC_VARIABLE (current_varpool)
3343     {
3344       var = current_varpool->decl;
3345       if (is_candidate (var, &type, unsuitable_types))
3346         add_structure (type);
3347     }
3348
3349   /* Now add structures that are types of function parameters and 
3350      local variables.  */
3351   for (c_node = cgraph_nodes; c_node; c_node = c_node->next)
3352     {
3353       enum availability avail = 
3354         cgraph_function_body_availability (c_node);
3355
3356       /* We need AVAIL_AVAILABLE for main function.  */
3357       if (avail == AVAIL_LOCAL || avail == AVAIL_AVAILABLE)
3358         {
3359           struct function *fn = DECL_STRUCT_FUNCTION (c_node->decl);
3360
3361           for (var = DECL_ARGUMENTS (c_node->decl); var; 
3362                var = TREE_CHAIN (var))
3363               if (is_candidate (var, &type, unsuitable_types))
3364                 add_structure (type);
3365
3366           /* Check function local variables.  */
3367           for (var_list = fn->local_decls; var_list; 
3368                var_list = TREE_CHAIN (var_list))
3369             {
3370               var = TREE_VALUE (var_list);
3371
3372               if (is_candidate (var, &type, unsuitable_types))
3373                 add_structure (type);
3374             }
3375         }
3376     }
3377 }
3378
3379 /* This function returns true if the program contains 
3380    a call to user defined allocation function, or other
3381    functions that can interfere with struct-reorg optimizations.  */
3382
3383 static bool
3384 program_redefines_malloc_p (void)
3385 {
3386   struct cgraph_node *c_node;
3387   struct cgraph_node *c_node2;
3388   struct cgraph_edge *c_edge;
3389   tree fndecl;
3390   tree fndecl2;
3391   
3392   for (c_node = cgraph_nodes; c_node; c_node = c_node->next)
3393     {
3394       fndecl = c_node->decl;
3395
3396       for (c_edge = c_node->callees; c_edge; c_edge = c_edge->next_callee)
3397         {
3398           c_node2 = c_edge->callee;
3399           fndecl2 = c_node2->decl;
3400           if (is_gimple_call (c_edge->call_stmt))
3401             {
3402               const char * fname = get_name (fndecl2);
3403
3404               if ((gimple_call_flags (c_edge->call_stmt) & ECF_MALLOC)
3405                   && (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl2) != BUILT_IN_MALLOC)
3406                   && (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl2) != BUILT_IN_CALLOC)
3407                   && (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl2) != BUILT_IN_ALLOCA))
3408                 return true;
3409
3410               /* Check that there is no __builtin_object_size,
3411                __builtin_offsetof, or realloc's in the program.  */
3412               if (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl2) == BUILT_IN_OBJECT_SIZE
3413                   || !strcmp (fname, "__builtin_offsetof")
3414                   || !strcmp (fname, "realloc"))
3415                 return true;            
3416             }
3417         }
3418     }
3419   
3420   return false;
3421 }
3422
3423 /* In this function we assume that an allocation statement 
3424
3425    var = (type_cast) malloc (size);
3426    
3427    is converted into the following set of statements:
3428
3429    T.1 = size;
3430    T.2 = malloc (T.1);
3431    T.3 = (type_cast) T.2;
3432    var = T.3;
3433
3434    In this function we collect into alloc_sites the allocation 
3435    sites of variables of structure types that are present 
3436    in structures vector.  */
3437
3438 static void
3439 collect_alloc_sites (void)
3440 {
3441   struct cgraph_node *node;
3442   struct cgraph_edge *cs;
3443
3444   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
3445     if (node->analyzed && node->decl)
3446       {
3447         for (cs = node->callees; cs; cs = cs->next_callee)
3448           {
3449             gimple stmt = cs->call_stmt;
3450
3451             if (stmt)
3452               {
3453                 tree decl;
3454
3455                 if (is_gimple_call (stmt)
3456                     && (decl = gimple_call_fndecl (stmt)) 
3457                     && gimple_call_lhs (stmt))
3458                   {
3459                     unsigned i;
3460
3461                     if (is_alloc_of_struct (stmt, &i))
3462                       {
3463                         /* We support only malloc now.  */
3464                         if (DECL_FUNCTION_CODE (decl) == BUILT_IN_MALLOC)
3465                           {
3466                             d_str str;
3467                             
3468                             str = VEC_index (structure, structures, i);
3469                             add_alloc_site (node->decl, stmt, str);
3470                           }
3471                         else
3472                           {
3473                             if (dump_file)
3474                               {
3475                                 fprintf (dump_file, 
3476                                          "\nUnsupported allocation function ");
3477                                 print_gimple_stmt (dump_file, stmt, 0, 0);
3478                               }
3479                             remove_structure (i);               
3480                           }
3481                       }
3482                   }
3483               }       
3484           }
3485       }
3486 }
3487
3488 /* Print collected accesses.  */
3489
3490 static void
3491 dump_accesses (void)
3492 {
3493   d_str str;
3494   unsigned i;
3495
3496   if (!dump_file)
3497     return;
3498
3499   for (i = 0; VEC_iterate (structure, structures, i, str); i++)
3500     dump_accs (str);
3501 }
3502
3503 /* This function checks whether the accesses of structures in condition 
3504    expressions are of the kind we are capable to transform. 
3505    If not, such structures are removed from the vector of structures.  */
3506
3507 static void
3508 check_cond_exprs (void)
3509 {
3510   d_str str;
3511   unsigned i;
3512
3513   i = 0;
3514   while (VEC_iterate (structure, structures, i, str))
3515     {
3516       bool safe_p = true;
3517
3518       if (str->accs)
3519         htab_traverse (str->accs, safe_cond_expr_check, &safe_p);
3520       if (!safe_p)
3521         remove_structure (i);
3522       else
3523         i++;
3524     }
3525 }
3526
3527 /* We exclude from non-field accesses of the structure 
3528    all statements that will be treated as part of the structure 
3529    allocation sites or field accesses.  */
3530
3531 static void
3532 exclude_alloc_and_field_accs (struct cgraph_node *node)
3533 {
3534   d_str str;
3535   unsigned i;
3536
3537   for (i = 0; VEC_iterate (structure, structures, i, str); i++)
3538     exclude_alloc_and_field_accs_1 (str, node);
3539 }
3540
3541 /* This function collects accesses of the fields of the structures 
3542    that appear at function FN.  */
3543
3544 static void
3545 collect_accesses_in_func (struct function *fn)
3546 {
3547   basic_block bb;
3548
3549   if (! fn)
3550     return;
3551
3552   /* Collect accesses for each basic blocks separately.  */
3553   FOR_EACH_BB_FN (bb, fn)
3554     collect_accesses_in_bb (bb);
3555 }
3556
3557 /* This function summarizes counts of the fields into the structure count.  */
3558
3559 static void
3560 sum_counts (d_str str, gcov_type *hottest)
3561 {
3562   int i;
3563       
3564   str->count = 0;
3565   for (i = 0; i < str->num_fields; i++)
3566     {
3567       if (dump_file)
3568         {
3569           fprintf (dump_file, "\nCounter of field \"");
3570           print_generic_expr (dump_file, str->fields[i].decl, 0);
3571           fprintf (dump_file, "\" is " HOST_WIDEST_INT_PRINT_DEC, 
3572                    str->fields[i].count);
3573         }
3574       str->count += str->fields[i].count;
3575     }
3576
3577   if (dump_file)
3578     {
3579       fprintf (dump_file, "\nCounter of struct \"");
3580       print_generic_expr (dump_file, str->decl, 0);
3581       fprintf (dump_file, "\" is " HOST_WIDEST_INT_PRINT_DEC, str->count);
3582     }
3583
3584   if (str->count > *hottest)
3585     *hottest = str->count;
3586 }
3587
3588 /* This function peels the field into separate structure if it's
3589    sufficiently hot, i.e. if its count provides at least 90% of 
3590    the maximum field count in the structure.  */
3591
3592 static void
3593 peel_hot_fields (d_str str)
3594 {
3595   gcov_type max_field_count;
3596   sbitmap fields_left = sbitmap_alloc (str->num_fields);
3597   int i;
3598
3599   sbitmap_ones (fields_left);
3600   max_field_count = 
3601     (gcov_type) (get_max_field_count (str)/100)*90;
3602
3603   str->struct_clustering = NULL;
3604
3605   for (i = 0; i < str->num_fields; i++)
3606     {
3607       if (str->count >= max_field_count)
3608         {
3609           RESET_BIT (fields_left, i);     
3610           peel_field (i, str);
3611         }
3612     }
3613
3614   i = sbitmap_first_set_bit (fields_left);
3615   if (i != -1)
3616     gen_cluster (fields_left, str);
3617   else
3618     sbitmap_free (fields_left);
3619
3620
3621 /* This function is a helper for do_reorg. It goes over 
3622    functions in call graph and performs actual transformation 
3623    on them.  */
3624
3625 static void
3626 do_reorg_1 (void)
3627 {
3628   struct cgraph_node *node;
3629
3630   /* Initialize the default bitmap obstack.  */
3631   bitmap_obstack_initialize (NULL);
3632
3633   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
3634     if (node->analyzed && node->decl && !node->next_clone)
3635       {
3636         push_cfun (DECL_STRUCT_FUNCTION (node->decl));
3637         current_function_decl = node->decl;
3638         if (dump_file)
3639           fprintf (dump_file, "\nFunction to do reorg is  %s: \n",
3640                    (const char *) IDENTIFIER_POINTER (DECL_NAME (node->decl)));
3641         do_reorg_for_func (node);
3642         free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
3643         free_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
3644         current_function_decl = NULL;
3645         pop_cfun ();
3646       }
3647
3648   set_cfun (NULL);
3649   bitmap_obstack_release (NULL);
3650 }
3651
3652 /* This function creates new global struct variables.
3653    For each original variable, the set of new variables 
3654    is created with the new structure types corresponding 
3655    to the structure type of original variable. 
3656    Only VAR_DECL variables are treated by this function.  */
3657
3658 static void 
3659 create_new_global_vars (void)
3660 {
3661   struct varpool_node *current_varpool;
3662   unsigned HOST_WIDE_INT i;
3663   unsigned HOST_WIDE_INT varpool_size = 0;
3664
3665   for (i = 0; i < 2; i++)
3666     {
3667       if (i)
3668         new_global_vars = htab_create (varpool_size, 
3669                                        new_var_hash, new_var_eq, NULL);
3670       FOR_EACH_STATIC_VARIABLE(current_varpool)
3671         {
3672           tree  var_decl = current_varpool->decl;
3673
3674           if (!var_decl || TREE_CODE (var_decl) != VAR_DECL)
3675             continue;
3676           if (!i)
3677             varpool_size++;
3678           else
3679             create_new_var (var_decl, new_global_vars);
3680         }
3681     }
3682
3683   if (new_global_vars)
3684     htab_traverse (new_global_vars, update_varpool_with_new_var, NULL);
3685 }
3686
3687 /* Dump all new types generated by this optimization.  */
3688
3689 static void
3690 dump_new_types (void)
3691 {
3692   d_str str;
3693   tree type;
3694   unsigned i, j;
3695
3696   if (!dump_file)
3697     return;
3698
3699   fprintf (dump_file, "\nThe following are the new types generated by"
3700            " this optimization:\n");
3701
3702   for (i = 0; VEC_iterate (structure, structures, i, str); i++)
3703     {
3704       if (dump_file)
3705         {
3706           fprintf (dump_file, "\nFor type ");
3707           dump_struct_type (str->decl, 2, 0);
3708           fprintf (dump_file, "\nthe number of new types is %d\n",
3709                    VEC_length (tree, str->new_types));
3710         }      
3711       for (j = 0; VEC_iterate (tree, str->new_types, j, type); j++)
3712         dump_struct_type (type, 2, 0); 
3713     }
3714 }
3715
3716 /* This function creates new types to replace old structure types.  */
3717
3718 static void
3719 create_new_types (void)
3720 {
3721   d_str str;
3722   unsigned i;
3723   int str_num = 0;
3724
3725   for (i = 0; VEC_iterate (structure, structures, i, str); i++)
3726     create_new_type (str, &str_num);
3727 }
3728
3729 /* Free allocation sites hashtable.  */
3730
3731 static void
3732 free_alloc_sites (void)
3733 {
3734   if (alloc_sites)
3735     htab_traverse (alloc_sites, free_falloc_sites, NULL);  
3736   htab_delete (alloc_sites);
3737   alloc_sites = NULL;
3738 }
3739
3740 /* This function collects structures potential 
3741    for peeling transformation, and inserts 
3742    them into structures hashtable.  */
3743
3744 static void 
3745 collect_structures (void)
3746 {
3747   VEC (tree, heap) *unsuitable_types = VEC_alloc (tree, heap, 32);
3748
3749   structures = VEC_alloc (structure, heap, 32);
3750    
3751   /* If program contains user defined mallocs, we give up.  */
3752   if (program_redefines_malloc_p ())
3753      return; 
3754
3755   /* Build data structures hashtable of all data structures 
3756      in the program.  */
3757   build_data_structure (&unsuitable_types);
3758
3759   /* This function analyzes whether the form of 
3760      structure is such that we are capable to transform it. 
3761      Nested structures are checked here.  */
3762   analyze_struct_form (&unsuitable_types);
3763
3764   /* This function excludes those structure types 
3765      that escape compilation unit.  */
3766   exclude_escaping_types (&unsuitable_types);
3767
3768   /* We do not want to change data layout of the structures with bitfields.  */
3769   exclude_types_with_bit_fields (&unsuitable_types);
3770
3771   remove_unsuitable_types (unsuitable_types);
3772   VEC_free (tree, heap, unsuitable_types);
3773 }
3774
3775 /* Collect structure allocation sites. In case of arrays
3776    we have nothing to do.  */
3777
3778 static void
3779 collect_allocation_sites (void)
3780 {
3781   alloc_sites = htab_create (32, malloc_hash, malloc_eq, NULL);
3782   collect_alloc_sites ();
3783 }
3784
3785 /* This function collects data accesses for the 
3786    structures to be transformed. For each structure 
3787    field it updates the count field in field_entry.  */
3788
3789 static void 
3790 collect_data_accesses (void)
3791 {
3792   struct cgraph_node *c_node;
3793
3794   for (c_node = cgraph_nodes; c_node; c_node = c_node->next)
3795     {
3796       enum availability avail = cgraph_function_body_availability (c_node);
3797
3798       if (avail == AVAIL_LOCAL || avail == AVAIL_AVAILABLE)
3799         {
3800           struct function *func = DECL_STRUCT_FUNCTION (c_node->decl);
3801
3802           if (!c_node->next_clone)
3803             collect_accesses_in_func (func);
3804           exclude_alloc_and_field_accs (c_node);
3805         }
3806     }
3807
3808   check_cond_exprs ();
3809   /* Print collected accesses.  */
3810   dump_accesses ();
3811 }
3812
3813 /* We do not bother to transform cold structures.
3814    Coldness of the structure is defined relatively 
3815    to the highest structure count among the structures 
3816    to be transformed. It's triggered by the compiler parameter
3817
3818    --param struct-reorg-cold-struct-ratio=<value>
3819
3820    where <value> ranges from 0 to 100. Structures with count ratios
3821    that are less than this parameter are considered to be cold.  */
3822
3823 static void
3824 exclude_cold_structs (void)
3825 {
3826   gcov_type hottest = 0;
3827   unsigned i;
3828   d_str str;
3829
3830   /* We summarize counts of fields of a structure into the structure count.  */
3831   for (i = 0; VEC_iterate (structure, structures, i, str); i++)
3832     sum_counts (str, &hottest);
3833
3834   /* Remove cold structures from structures vector.  */
3835   i = 0;
3836   while (VEC_iterate (structure, structures, i, str))
3837     if (str->count * 100 < (hottest * STRUCT_REORG_COLD_STRUCT_RATIO))
3838       {
3839         if (dump_file)
3840           {
3841             fprintf (dump_file, "\nThe structure ");
3842             print_generic_expr (dump_file, str->decl, 0);
3843             fprintf (dump_file, " is cold.");
3844           }
3845         remove_structure (i);
3846       }
3847     else
3848       i++;
3849 }
3850
3851 /* This function decomposes original structure into substructures, 
3852    i.e.clusters.  */
3853
3854 static void
3855 peel_structs (void)
3856 {
3857   d_str str;
3858   unsigned i;
3859
3860   for (i = 0; VEC_iterate (structure, structures, i, str); i++)
3861     peel_hot_fields (str);
3862 }
3863
3864 /* Stage 3.  */
3865 /* Do the actual transformation for each structure
3866    from the structures hashtable.  */
3867
3868 static void
3869 do_reorg (void)
3870 {
3871   /* Check that there is a work to do.  */
3872   if (!VEC_length (structure, structures))
3873     {
3874       if (dump_file)
3875         fprintf (dump_file, "\nNo structures to transform. Exiting...");
3876       return;
3877     }
3878   else
3879     {
3880       if (dump_file)
3881         {
3882           fprintf (dump_file, "\nNumber of structures to transform is %d",
3883                    VEC_length (structure, structures));
3884         }
3885     }
3886
3887   /* Generate new types.  */
3888   create_new_types ();
3889   dump_new_types ();
3890
3891   /* Create new global variables.  */
3892   create_new_global_vars ();
3893   dump_new_vars (new_global_vars); 
3894
3895   /* Decompose structures for each function separately.  */
3896   do_reorg_1 ();
3897
3898   /* Free auxiliary data collected for global variables.  */
3899   free_new_vars_htab (new_global_vars);   
3900 }
3901
3902 /* Free all auxiliary data used by this optimization.  */
3903
3904 static void
3905 free_data_structs (void)
3906 {
3907   free_structures ();
3908   free_alloc_sites (); 
3909 }
3910
3911 /* Perform structure decomposition (peeling).  */
3912
3913 static void
3914 reorg_structs (void)
3915 {
3916
3917   /* Stage1.  */  
3918   /* Collect structure types.  */
3919   collect_structures ();
3920
3921   /* Collect structure allocation sites.  */
3922   collect_allocation_sites (); 
3923
3924   /* Collect structure accesses.  */
3925   collect_data_accesses (); 
3926
3927   /* We transform only hot structures.  */
3928   exclude_cold_structs ();
3929
3930   /* Stage2.  */
3931   /* Decompose structures into substructures, i.e. clusters.  */
3932   peel_structs ();
3933
3934   /* Stage3. */  
3935   /* Do the actual transformation for each structure
3936      from the structures hashtable.  */
3937   do_reorg ();
3938
3939   /* Free all auxiliary data used by this optimization.  */
3940   free_data_structs ();  
3941 }
3942
3943 /* Struct-reorg optimization entry point function.  */
3944
3945 static unsigned int
3946 reorg_structs_drive (void)
3947 {
3948   reorg_structs ();
3949   return 0;
3950 }
3951
3952 /* Struct-reorg optimization gate function.  */
3953
3954 static bool
3955 struct_reorg_gate (void)
3956 {
3957   return flag_ipa_struct_reorg
3958          && flag_whole_program 
3959          && (optimize > 0);
3960 }
3961
3962 struct simple_ipa_opt_pass pass_ipa_struct_reorg = 
3963 {
3964  {
3965   SIMPLE_IPA_PASS,
3966   "ipa_struct_reorg",             /* name */
3967   struct_reorg_gate,              /* gate */
3968   reorg_structs_drive,            /* execute */
3969   NULL,                           /* sub */
3970   NULL,                           /* next */
3971   0,                              /* static_pass_number */
3972   TV_INTEGRATION,                 /* tv_id */
3973   0,                              /* properties_required */
3974   0,                              /* properties_provided */
3975   0,                              /* properties_destroyed */
3976   TODO_verify_ssa,                /* todo_flags_start */
3977   TODO_dump_func | TODO_verify_ssa      /* todo_flags_finish */
3978  }
3979 };