OSDN Git Service

PR c++/55877
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / ipa-type-escape.c
1 /* Escape analysis for types.
2    Copyright (C) 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2010
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Kenneth Zadeck <zadeck@naturalbridge.com>
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
9 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
10 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
11 version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
14 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
15 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
16 for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
20 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
21
22 /* This pass determines which types in the program contain only
23    instances that are completely encapsulated by the compilation unit.
24    Those types that are encapsulated must also pass the further
25    requirement that there be no bad operations on any instances of
26    those types.
27
28    A great deal of freedom in compilation is allowed for the instances
29    of those types that pass these conditions.
30 */
31
32 /* The code in this module is called by the ipa pass manager. It
33    should be one of the later passes since its information is used by
34    the rest of the compilation. */
35
36 #include "config.h"
37 #include "system.h"
38 #include "coretypes.h"
39 #include "tm.h"
40 #include "tree.h"
41 #include "tree-flow.h"
42 #include "tree-inline.h"
43 #include "tree-pass.h"
44 #include "langhooks.h"
45 #include "pointer-set.h"
46 #include "splay-tree.h"
47 #include "ggc.h"
48 #include "ipa-utils.h"
49 #include "ipa-type-escape.h"
50 #include "gimple.h"
51 #include "cgraph.h"
52 #include "output.h"
53 #include "flags.h"
54 #include "timevar.h"
55 #include "diagnostic.h"
56 #include "tree-pretty-print.h"
57 #include "langhooks.h"
58
59 /* Some of the aliasing is called very early, before this phase is
60    called.  To assure that this is not a problem, we keep track of if
61    this phase has been run.  */
62 static bool initialized = false;
63
64 /* Scratch bitmap for avoiding work. */
65 static bitmap been_there_done_that;
66 static bitmap bitmap_tmp;
67
68 /* There are two levels of escape that types can undergo.
69
70    EXPOSED_PARAMETER - some instance of the variable is
71    passed by value into an externally visible function or some
72    instance of the variable is passed out of an externally visible
73    function as a return value.  In this case any of the fields of the
74    variable that are pointer types end up having their types marked as
75    FULL_ESCAPE.
76
77    FULL_ESCAPE - when bad things happen to good types. One of the
78    following things happens to the type: (a) either an instance of the
79    variable has its address passed to an externally visible function,
80    (b) the address is taken and some bad cast happens to the address
81    or (c) explicit arithmetic is done to the address.
82 */
83
84 enum escape_t
85 {
86   EXPOSED_PARAMETER,
87   FULL_ESCAPE
88 };
89
90 /* The following two bit vectors global_types_* correspond to
91    previous cases above.  During the analysis phase, a bit is set in
92    one of these vectors if an operation of the offending class is
93    discovered to happen on the associated type.  */
94
95 static bitmap global_types_exposed_parameter;
96 static bitmap global_types_full_escape;
97
98 /* All of the types seen in this compilation unit. */
99 static bitmap global_types_seen;
100 /* Reverse map to take a canon uid and map it to a canon type.  Uid's
101    are never manipulated unless they are associated with a canon
102    type.  */
103 static splay_tree uid_to_canon_type;
104
105 /* Internal structure of type mapping code.  This maps a canon type
106    name to its canon type.  */
107 static splay_tree all_canon_types;
108
109 /* Map from type clones to the single canon type.  */
110 static splay_tree type_to_canon_type;
111
112 /* A splay tree of bitmaps.  An element X in the splay tree has a bit
113    set in its bitmap at TYPE_UID (TYPE_MAIN_VARIANT (Y)) if there was
114    an operation in the program of the form "&X.Y".  */
115 static splay_tree uid_to_addressof_down_map;
116
117 /* A splay tree of bitmaps.  An element Y in the splay tree has a bit
118    set in its bitmap at TYPE_UID (TYPE_MAIN_VARIANT (X)) if there was
119    an operation in the program of the form "&X.Y".  */
120 static splay_tree uid_to_addressof_up_map;
121
122 /* Tree to hold the subtype maps used to mark subtypes of escaped
123    types.  */
124 static splay_tree uid_to_subtype_map;
125
126 /* Records tree nodes seen in cgraph_create_edges.  Simply using
127    walk_tree_without_duplicates doesn't guarantee each node is visited
128    once because it gets a new htab upon each recursive call from
129    scan_for_refs.  */
130 static struct pointer_set_t *visited_nodes;
131
132 /* Visited stmts by walk_use_def_chains function because it's called
133    recursively.  */
134 static struct pointer_set_t *visited_stmts;
135
136 static bitmap_obstack ipa_obstack;
137
138 /* Static functions from this file that are used
139    before being defined.  */
140 static unsigned int look_for_casts (tree);
141 static bool is_cast_from_non_pointer (tree, gimple, void *);
142
143 /* Get the name of TYPE or return the string "<UNNAMED>".  */
144 static const char*
145 get_name_of_type (tree type)
146 {
147   tree name = TYPE_NAME (type);
148
149   if (!name)
150     /* Unnamed type, do what you like here.  */
151     return "<UNNAMED>";
152
153   /* It will be a TYPE_DECL in the case of a typedef, otherwise, an
154      identifier_node */
155   if (TREE_CODE (name) == TYPE_DECL)
156     {
157       /*  Each DECL has a DECL_NAME field which contains an
158           IDENTIFIER_NODE.  (Some decls, most often labels, may have
159           zero as the DECL_NAME).  */
160       if (DECL_NAME (name))
161         return IDENTIFIER_POINTER (DECL_NAME (name));
162       else
163         /* Unnamed type, do what you like here.  */
164         return "<UNNAMED>";
165     }
166   else if (TREE_CODE (name) == IDENTIFIER_NODE)
167     return IDENTIFIER_POINTER (name);
168   else
169     return "<UNNAMED>";
170 }
171
172 struct type_brand_s
173 {
174   const char* name;
175   int seq;
176 };
177
178 /* Splay tree comparison function on type_brand_s structures.  */
179
180 static int
181 compare_type_brand (splay_tree_key sk1, splay_tree_key sk2)
182 {
183   struct type_brand_s * k1 = (struct type_brand_s *) sk1;
184   struct type_brand_s * k2 = (struct type_brand_s *) sk2;
185
186   int value = strcmp(k1->name, k2->name);
187   if (value == 0)
188     return k2->seq - k1->seq;
189   else
190     return value;
191 }
192
193 /* All of the "unique_type" code is a hack to get around the sleazy
194    implementation used to compile more than file.  Currently gcc does
195    not get rid of multiple instances of the same type that have been
196    collected from different compilation units.  */
197 /* This is a trivial algorithm for removing duplicate types.  This
198    would not work for any language that used structural equivalence as
199    the basis of its type system.  */
200 /* Return TYPE if no type compatible with TYPE has been seen so far,
201    otherwise return a type compatible with TYPE that has already been
202    processed.  */
203
204 static tree
205 discover_unique_type (tree type)
206 {
207   struct type_brand_s * brand = XNEW (struct type_brand_s);
208   int i = 0;
209   splay_tree_node result;
210
211   brand->name = get_name_of_type (type);
212
213   while (1)
214     {
215       brand->seq = i++;
216       result = splay_tree_lookup (all_canon_types, (splay_tree_key) brand);
217
218       if (result)
219         {
220           /* Create an alias since this is just the same as
221              other_type.  */
222           tree other_type = (tree) result->value;
223           if (types_compatible_p (type, other_type))
224             {
225               free (brand);
226               /* Insert this new type as an alias for other_type.  */
227               splay_tree_insert (type_to_canon_type,
228                                  (splay_tree_key) type,
229                                  (splay_tree_value) other_type);
230               return other_type;
231             }
232           /* Not compatible, look for next instance with same name.  */
233         }
234       else
235         {
236           /* No more instances, create new one since this is the first
237              time we saw this type.  */
238           brand->seq = i++;
239           /* Insert the new brand.  */
240           splay_tree_insert (all_canon_types,
241                              (splay_tree_key) brand,
242                              (splay_tree_value) type);
243
244           /* Insert this new type as an alias for itself.  */
245           splay_tree_insert (type_to_canon_type,
246                              (splay_tree_key) type,
247                              (splay_tree_value) type);
248
249           /* Insert the uid for reverse lookup; */
250           splay_tree_insert (uid_to_canon_type,
251                              (splay_tree_key) TYPE_UID (type),
252                              (splay_tree_value) type);
253
254           bitmap_set_bit (global_types_seen, TYPE_UID (type));
255           return type;
256         }
257     }
258 }
259
260 /* Return true if TYPE is one of the type classes that we are willing
261    to analyze.  This skips the goofy types like arrays of pointers to
262    methods. */
263 static bool
264 type_to_consider (tree type)
265 {
266   /* Strip the *'s off.  */
267   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type);
268   while (POINTER_TYPE_P (type) || TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
269     type = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (type));
270
271   switch (TREE_CODE (type))
272     {
273     case BOOLEAN_TYPE:
274     case COMPLEX_TYPE:
275     case ENUMERAL_TYPE:
276     case INTEGER_TYPE:
277     case QUAL_UNION_TYPE:
278     case REAL_TYPE:
279     case FIXED_POINT_TYPE:
280     case RECORD_TYPE:
281     case UNION_TYPE:
282     case VECTOR_TYPE:
283     case VOID_TYPE:
284       return true;
285
286     default:
287       return false;
288     }
289 }
290
291 /* Get the canon type of TYPE.  If SEE_THRU_PTRS is true, remove all
292    the POINTER_TOs and if SEE_THRU_ARRAYS is true, remove all of the
293    ARRAY_OFs and POINTER_TOs.  */
294
295 static tree
296 get_canon_type (tree type, bool see_thru_ptrs, bool see_thru_arrays)
297 {
298   splay_tree_node result;
299   /* Strip the *'s off.  */
300   if (!type || !type_to_consider (type))
301     return NULL;
302
303   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type);
304   if (see_thru_arrays)
305     while (POINTER_TYPE_P (type) || TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
306       type = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (type));
307
308   else if (see_thru_ptrs)
309     while (POINTER_TYPE_P (type))
310         type = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (type));
311
312   result = splay_tree_lookup (type_to_canon_type, (splay_tree_key) type);
313
314   if (result == NULL)
315     return discover_unique_type (type);
316   else return (tree) result->value;
317 }
318
319 /* Same as GET_CANON_TYPE, except return the TYPE_ID rather than the
320    TYPE.  */
321
322 static int
323 get_canon_type_uid (tree type, bool see_thru_ptrs, bool see_thru_arrays)
324 {
325   type = get_canon_type (type, see_thru_ptrs, see_thru_arrays);
326   if (type)
327     return TYPE_UID(type);
328   else return 0;
329 }
330
331 /* Return 0 if TYPE is a record or union type.  Return a positive
332    number if TYPE is a pointer to a record or union.  The number is
333    the number of pointer types stripped to get to the record or union
334    type.  Return -1 if TYPE is none of the above.  */
335
336 int
337 ipa_type_escape_star_count_of_interesting_type (tree type)
338 {
339   int count = 0;
340   /* Strip the *'s off.  */
341   if (!type)
342     return -1;
343   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type);
344   while (POINTER_TYPE_P (type))
345     {
346       type = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (type));
347       count++;
348     }
349
350   /* We are interested in records, and unions only.  */
351   if (TREE_CODE (type) == RECORD_TYPE
352       || TREE_CODE (type) == QUAL_UNION_TYPE
353       || TREE_CODE (type) == UNION_TYPE)
354     return count;
355   else
356     return -1;
357 }
358
359
360 /* Return 0 if TYPE is a record or union type.  Return a positive
361    number if TYPE is a pointer to a record or union.  The number is
362    the number of pointer types stripped to get to the record or union
363    type.  Return -1 if TYPE is none of the above.  */
364
365 int
366 ipa_type_escape_star_count_of_interesting_or_array_type (tree type)
367 {
368   int count = 0;
369   /* Strip the *'s off.  */
370   if (!type)
371     return -1;
372   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type);
373   while (POINTER_TYPE_P (type) || TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
374     {
375       type = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (type));
376       count++;
377     }
378
379   /* We are interested in records, and unions only.  */
380   if (TREE_CODE (type) == RECORD_TYPE
381       || TREE_CODE (type) == QUAL_UNION_TYPE
382       || TREE_CODE (type) == UNION_TYPE)
383     return count;
384   else
385     return -1;
386 }
387
388
389 /* Return true if the record, or union TYPE passed in escapes this
390    compilation unit. Note that all of the pointer-to's are removed
391    before testing since these may not be correct.  */
392
393 bool
394 ipa_type_escape_type_contained_p (tree type)
395 {
396   if (!initialized)
397     return false;
398   return !bitmap_bit_p (global_types_full_escape,
399                         get_canon_type_uid (type, true, false));
400 }
401
402 /* Return true if a modification to a field of type FIELD_TYPE cannot
403    clobber a record of RECORD_TYPE.  */
404
405 bool
406 ipa_type_escape_field_does_not_clobber_p (tree record_type, tree field_type)
407 {
408   splay_tree_node result;
409   int uid;
410
411   if (!initialized)
412     return false;
413
414   /* Strip off all of the pointer tos on the record type.  Strip the
415      same number of pointer tos from the field type.  If the field
416      type has fewer, it could not have been aliased. */
417   record_type = TYPE_MAIN_VARIANT (record_type);
418   field_type = TYPE_MAIN_VARIANT (field_type);
419   while (POINTER_TYPE_P (record_type))
420     {
421       record_type = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (record_type));
422       if (POINTER_TYPE_P (field_type))
423         field_type = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (field_type));
424       else
425         /* However, if field_type is a union, this quick test is not
426            correct since one of the variants of the union may be a
427            pointer to type and we cannot see across that here.  So we
428            just strip the remaining pointer tos off the record type
429            and fall thru to the more precise code.  */
430         if (TREE_CODE (field_type) == QUAL_UNION_TYPE
431             || TREE_CODE (field_type) == UNION_TYPE)
432           {
433             while (POINTER_TYPE_P (record_type))
434               record_type = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (record_type));
435             break;
436           }
437         else
438           return true;
439     }
440
441   record_type = get_canon_type (record_type, true, true);
442   /* The record type must be contained.  The field type may
443      escape.  */
444   if (!ipa_type_escape_type_contained_p (record_type))
445     return false;
446
447   uid = TYPE_UID (record_type);
448   result = splay_tree_lookup (uid_to_addressof_down_map, (splay_tree_key) uid);
449
450   if (result)
451     {
452       bitmap field_type_map = (bitmap) result->value;
453       uid = get_canon_type_uid (field_type, true, true);
454       /* If the bit is there, the address was taken. If not, it
455          wasn't.  */
456       return !bitmap_bit_p (field_type_map, uid);
457     }
458   else
459     /* No bitmap means no addresses were taken.  */
460     return true;
461 }
462
463
464 /* Add TYPE to the suspect type set. Return true if the bit needed to
465    be marked.  */
466
467 static tree
468 mark_type (tree type, enum escape_t escape_status)
469 {
470   bitmap map = NULL;
471   int uid;
472
473   type = get_canon_type (type, true, true);
474   if (!type)
475     return NULL;
476
477   switch (escape_status)
478     {
479     case EXPOSED_PARAMETER:
480       map = global_types_exposed_parameter;
481       break;
482     case FULL_ESCAPE:
483       map = global_types_full_escape;
484       break;
485     }
486
487   uid = TYPE_UID (type);
488   if (!bitmap_set_bit (map, uid))
489     return type;
490   else if (escape_status == FULL_ESCAPE)
491     /* Efficiency hack. When things are bad, do not mess around
492        with this type anymore.  */
493     bitmap_set_bit (global_types_exposed_parameter, uid);
494
495   return type;
496 }
497
498 /* Add interesting TYPE to the suspect type set. If the set is
499    EXPOSED_PARAMETER and the TYPE is a pointer type, the set is
500    changed to FULL_ESCAPE.  */
501
502 static void
503 mark_interesting_type (tree type, enum escape_t escape_status)
504 {
505   if (!type) return;
506   if (ipa_type_escape_star_count_of_interesting_type (type) >= 0)
507     {
508       if ((escape_status == EXPOSED_PARAMETER)
509           && POINTER_TYPE_P (type))
510         /* EXPOSED_PARAMETERs are only structs or unions are passed by
511            value.  Anything passed by reference to an external
512            function fully exposes the type.  */
513         mark_type (type, FULL_ESCAPE);
514       else
515         mark_type (type, escape_status);
516     }
517 }
518
519 /* Return true if PARENT is supertype of CHILD.  Both types must be
520    known to be structures or unions. */
521
522 static bool
523 parent_type_p (tree parent, tree child)
524 {
525   int i;
526   tree binfo, base_binfo;
527   if (TYPE_BINFO (parent))
528     for (binfo = TYPE_BINFO (parent), i = 0;
529          BINFO_BASE_ITERATE (binfo, i, base_binfo); i++)
530       {
531         tree binfotype = BINFO_TYPE (base_binfo);
532         if (binfotype == child)
533           return true;
534         else if (parent_type_p (binfotype, child))
535           return true;
536       }
537   if (TREE_CODE (parent) == UNION_TYPE
538       || TREE_CODE (parent) == QUAL_UNION_TYPE)
539     {
540       tree field;
541       /* Search all of the variants in the union to see if one of them
542          is the child.  */
543       for (field = TYPE_FIELDS (parent);
544            field;
545            field = TREE_CHAIN (field))
546         {
547           tree field_type;
548           if (TREE_CODE (field) != FIELD_DECL)
549             continue;
550
551           field_type = TREE_TYPE (field);
552           if (field_type == child)
553             return true;
554         }
555
556       /* If we did not find it, recursively ask the variants if one of
557          their children is the child type.  */
558       for (field = TYPE_FIELDS (parent);
559            field;
560            field = TREE_CHAIN (field))
561         {
562           tree field_type;
563           if (TREE_CODE (field) != FIELD_DECL)
564             continue;
565
566           field_type = TREE_TYPE (field);
567           if (TREE_CODE (field_type) == RECORD_TYPE
568               || TREE_CODE (field_type) == QUAL_UNION_TYPE
569               || TREE_CODE (field_type) == UNION_TYPE)
570             if (parent_type_p (field_type, child))
571               return true;
572         }
573     }
574
575   if (TREE_CODE (parent) == RECORD_TYPE)
576     {
577       tree field;
578       for (field = TYPE_FIELDS (parent);
579            field;
580            field = TREE_CHAIN (field))
581         {
582           tree field_type;
583           if (TREE_CODE (field) != FIELD_DECL)
584             continue;
585
586           field_type = TREE_TYPE (field);
587           if (field_type == child)
588             return true;
589           /* You can only cast to the first field so if it does not
590              match, quit.  */
591           if (TREE_CODE (field_type) == RECORD_TYPE
592               || TREE_CODE (field_type) == QUAL_UNION_TYPE
593               || TREE_CODE (field_type) == UNION_TYPE)
594             {
595               if (parent_type_p (field_type, child))
596                 return true;
597               else
598                 break;
599             }
600         }
601     }
602   return false;
603 }
604
605 /* Return the number of pointer tos for TYPE and return TYPE with all
606    of these stripped off.  */
607
608 static int
609 count_stars (tree* type_ptr)
610 {
611   tree type = *type_ptr;
612   int i = 0;
613   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type);
614   while (POINTER_TYPE_P (type))
615     {
616       type = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (type));
617       i++;
618     }
619
620   *type_ptr = type;
621   return i;
622 }
623
624 enum cast_type {
625   CT_UP = 0x1,
626   CT_DOWN = 0x2,
627   CT_SIDEWAYS = 0x4,
628   CT_USELESS = 0x8,
629   CT_FROM_P_BAD = 0x10,
630   CT_FROM_NON_P = 0x20,
631   CT_TO_NON_INTER = 0x40,
632   CT_FROM_MALLOC = 0x80,
633   CT_NO_CAST = 0x100
634 };
635
636 /* Check the cast FROM_TYPE to TO_TYPE.  This function requires that
637    the two types have already passed the
638    ipa_type_escape_star_count_of_interesting_type test.  */
639
640 static enum cast_type
641 check_cast_type (tree to_type, tree from_type)
642 {
643   int to_stars = count_stars (&to_type);
644   int from_stars = count_stars (&from_type);
645   if (to_stars != from_stars)
646     return CT_SIDEWAYS;
647
648   if (to_type == from_type)
649     return CT_USELESS;
650
651   if (parent_type_p (to_type, from_type)) return CT_UP;
652   if (parent_type_p (from_type, to_type)) return CT_DOWN;
653   return CT_SIDEWAYS;
654 }
655
656 /* This function returns nonzero if VAR is result of call
657    to malloc function.  */
658
659 static bool
660 is_malloc_result (tree var)
661 {
662   gimple def_stmt;
663
664   if (!var)
665     return false;
666
667   if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (var))
668     return false;
669
670   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (var);
671
672   if (!is_gimple_call (def_stmt))
673     return false;
674
675   if (var != gimple_call_lhs (def_stmt))
676     return false;
677
678   return ((gimple_call_flags (def_stmt) & ECF_MALLOC) != 0);
679
680 }
681
682 /* Check a cast FROM this variable, TO_TYPE.  Mark the escaping types
683    if appropriate. Returns cast_type as detected.  */
684
685 static enum cast_type
686 check_cast (tree to_type, tree from)
687 {
688   tree from_type = get_canon_type (TREE_TYPE (from), false, false);
689   bool to_interesting_type, from_interesting_type;
690   enum cast_type cast = CT_NO_CAST;
691
692   to_type = get_canon_type (to_type, false, false);
693   if (!from_type || !to_type || from_type == to_type)
694     return cast;
695
696   to_interesting_type =
697     ipa_type_escape_star_count_of_interesting_type (to_type) >= 0;
698   from_interesting_type =
699     ipa_type_escape_star_count_of_interesting_type (from_type) >= 0;
700
701   if (to_interesting_type)
702     if (from_interesting_type)
703       {
704         /* Both types are interesting. This can be one of four types
705            of cast: useless, up, down, or sideways.  We do not care
706            about up or useless.  Sideways casts are always bad and
707            both sides get marked as escaping.  Downcasts are not
708            interesting here because if type is marked as escaping, all
709            of its subtypes escape.  */
710         cast = check_cast_type (to_type, from_type);
711         switch (cast)
712           {
713           case CT_UP:
714           case CT_USELESS:
715           case CT_DOWN:
716             break;
717
718           case CT_SIDEWAYS:
719             mark_type (to_type, FULL_ESCAPE);
720             mark_type (from_type, FULL_ESCAPE);
721             break;
722
723           default:
724             break;
725           }
726       }
727     else
728       {
729         /* This code excludes two cases from marking as escaped:
730
731         1. if this is a cast of index of array of structures/unions
732         that happens before accessing array element, we should not
733         mark it as escaped.
734         2. if this is a cast from the local that is a result from a
735         call to malloc, do not mark the cast as bad.
736
737         */
738
739         if (POINTER_TYPE_P (to_type) && !POINTER_TYPE_P (from_type))
740           cast = CT_FROM_NON_P;
741         else if (TREE_CODE (from) == SSA_NAME
742                  && is_malloc_result (from))
743           cast = CT_FROM_MALLOC;
744         else
745           {
746             cast = CT_FROM_P_BAD;
747             mark_type (to_type, FULL_ESCAPE);
748           }
749       }
750   else if (from_interesting_type)
751     {
752       mark_type (from_type, FULL_ESCAPE);
753       cast = CT_TO_NON_INTER;
754     }
755
756   return cast;
757 }
758
759
760 /* Scan assignment statement S to see if there are any casts within it.  */
761
762 static unsigned int
763 look_for_casts_stmt (gimple s)
764 {
765   unsigned int cast = 0;
766
767   gcc_assert (is_gimple_assign (s));
768
769   if (gimple_assign_cast_p (s))
770     {
771       tree castfromvar = gimple_assign_rhs1 (s);
772       cast |= check_cast (TREE_TYPE (gimple_assign_lhs (s)), castfromvar);
773     }
774   else
775     {
776       size_t i;
777       for (i = 0; i < gimple_num_ops (s); i++)
778         cast |= look_for_casts (gimple_op (s, i));
779     }
780
781   if (!cast)
782     cast = CT_NO_CAST;
783
784   return cast;
785 }
786
787
788 typedef struct cast
789 {
790   int type;
791   gimple stmt;
792 } cast_t;
793
794 /* This function is a callback for walk_use_def_chains function called
795    from is_array_access_through_pointer_and_index.  */
796
797 static bool
798 is_cast_from_non_pointer (tree var, gimple def_stmt, void *data)
799 {
800   if (!def_stmt || !var)
801     return false;
802
803   if (gimple_code (def_stmt) == GIMPLE_PHI)
804     return false;
805
806   if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (var))
807       return false;
808
809   if (is_gimple_assign (def_stmt))
810     {
811       use_operand_p use_p;
812       ssa_op_iter iter;
813       unsigned int cast = look_for_casts_stmt (def_stmt);
814
815       /* Check that only one cast happened, and it's of non-pointer
816          type.  */
817       if ((cast & CT_FROM_NON_P) == (CT_FROM_NON_P)
818           && (cast & ~(CT_FROM_NON_P)) == 0)
819         {
820           ((cast_t *)data)->stmt = def_stmt;
821           ((cast_t *)data)->type++;
822
823           FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (use_p, def_stmt, iter, SSA_OP_ALL_USES)
824             {
825               walk_use_def_chains (USE_FROM_PTR (use_p),
826                                    is_cast_from_non_pointer, data, false);
827               if (((cast_t*)data)->type == -1)
828                 break;
829             }
830         }
831       /* Check that there is no cast, or cast is not harmful. */
832       else if ((cast & CT_NO_CAST) == (CT_NO_CAST)
833           || (cast & CT_DOWN) == (CT_DOWN)
834           || (cast & CT_UP) == (CT_UP)
835           || (cast & CT_USELESS) == (CT_USELESS)
836           || (cast & CT_FROM_MALLOC) == (CT_FROM_MALLOC))
837         {
838           FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (use_p, def_stmt, iter, SSA_OP_ALL_USES)
839             {
840               walk_use_def_chains (USE_FROM_PTR (use_p),
841                                    is_cast_from_non_pointer, data, false);
842               if (((cast_t*)data)->type == -1)
843                 break;
844             }
845         }
846         /* The cast is harmful.  */
847         else
848           ((cast_t *)data)->type = -1;
849     }
850
851   if (((cast_t*)data)->type == -1)
852     return true;
853
854   return false;
855 }
856
857 /* When array element a_p[i] is accessed through the pointer a_p
858    and index i, it's translated into the following sequence
859    in gimple:
860
861   i.1_5 = (unsigned int) i_1;
862   D.1605_6 = i.1_5 * 16;
863   D.1606_7 = (struct str_t *) D.1605_6;
864   a_p.2_8 = a_p;
865   D.1608_9 = D.1606_7 + a_p.2_8;
866
867   OP0 and OP1 are of the same pointer types and stand for
868   D.1606_7 and a_p.2_8 or vise versa.
869
870   This function checks that:
871
872   1. one of OP0 and OP1 (D.1606_7) has passed only one cast from
873   non-pointer type (D.1606_7 = (struct str_t *) D.1605_6;).
874
875   2. one of OP0 and OP1 which has passed the cast from
876   non-pointer type (D.1606_7), is actually generated by multiplication of
877   index by size of type to which both OP0 and OP1 point to
878   (in this case D.1605_6 = i.1_5 * 16; ).
879
880   3. an address of def of the var to which was made cast (D.1605_6)
881   was not taken.(How can it happen?)
882
883   The following items are checked implicitly by the end of algorithm:
884
885   4. one of OP0 and OP1 (a_p.2_8) have never been cast
886   (because if it was cast to pointer type, its type, that is also
887   the type of OP0 and OP1, will be marked as escaped during
888   analysis of casting stmt (when check_cast() is called
889   from scan_for_refs for this stmt)).
890
891   5. defs of OP0 and OP1 are not passed into externally visible function
892   (because if they are passed then their type, that is also the type of OP0
893   and OP1, will be marked and escaped during check_call function called from
894   scan_for_refs with call stmt).
895
896   In total, 1-5 guaranty that it's an access to array by pointer and index.
897
898 */
899
900 bool
901 is_array_access_through_pointer_and_index (enum tree_code code, tree op0,
902                                            tree op1, tree *base, tree *offset,
903                                            gimple *offset_cast_stmt)
904 {
905   tree before_cast;
906   gimple before_cast_def_stmt;
907   cast_t op0_cast, op1_cast;
908
909   *base = NULL;
910   *offset = NULL;
911   *offset_cast_stmt = NULL;
912
913   /* Check 1.  */
914   if (code == POINTER_PLUS_EXPR)
915     {
916       tree op0type = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (op0));
917       tree op1type = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (op1));
918
919       /* One of op0 and op1 is of pointer type and the other is numerical.  */
920       if (POINTER_TYPE_P (op0type) && NUMERICAL_TYPE_CHECK (op1type))
921         {
922           *base = op0;
923           *offset = op1;
924         }
925       else if (POINTER_TYPE_P (op1type) && NUMERICAL_TYPE_CHECK (op0type))
926         {
927           *base = op1;
928           *offset = op0;
929         }
930       else
931         return false;
932     }
933   else
934     {
935       /* Init data for walk_use_def_chains function.  */
936       op0_cast.type = op1_cast.type = 0;
937       op0_cast.stmt = op1_cast.stmt = NULL;
938
939       visited_stmts = pointer_set_create ();
940       walk_use_def_chains (op0, is_cast_from_non_pointer,(void *)(&op0_cast),
941                            false);
942       pointer_set_destroy (visited_stmts);
943
944       visited_stmts = pointer_set_create ();
945       walk_use_def_chains (op1, is_cast_from_non_pointer,(void *)(&op1_cast),
946                            false);
947       pointer_set_destroy (visited_stmts);
948
949       if (op0_cast.type == 1 && op1_cast.type == 0)
950         {
951           *base = op1;
952           *offset = op0;
953           *offset_cast_stmt = op0_cast.stmt;
954         }
955       else if (op0_cast.type == 0 && op1_cast.type == 1)
956         {
957           *base = op0;
958           *offset = op1;
959           *offset_cast_stmt = op1_cast.stmt;
960         }
961       else
962         return false;
963     }
964
965   /* Check 2.
966      offset_cast_stmt is of the form:
967      D.1606_7 = (struct str_t *) D.1605_6;  */
968
969   if (*offset_cast_stmt)
970     {
971       before_cast = SINGLE_SSA_TREE_OPERAND (*offset_cast_stmt, SSA_OP_USE);
972       if (!before_cast)
973         return false;
974
975       if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (before_cast))
976         return false;
977
978       before_cast_def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (before_cast);
979       if (!before_cast_def_stmt)
980         return false;
981     }
982   else
983     before_cast_def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (*offset);
984
985   /* before_cast_def_stmt should be of the form:
986      D.1605_6 = i.1_5 * 16; */
987
988   if (is_gimple_assign (before_cast_def_stmt))
989     {
990       /* We expect temporary here.  */
991       if (!is_gimple_reg (gimple_assign_lhs (before_cast_def_stmt)))
992         return false;
993
994       if (gimple_assign_rhs_code (before_cast_def_stmt) == MULT_EXPR)
995         {
996           tree arg0 = gimple_assign_rhs1 (before_cast_def_stmt);
997           tree arg1 = gimple_assign_rhs2 (before_cast_def_stmt);
998           tree unit_size =
999             TYPE_SIZE_UNIT (TREE_TYPE (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (op0))));
1000
1001           if (!(CONSTANT_CLASS_P (arg0)
1002               && simple_cst_equal (arg0, unit_size))
1003               && !(CONSTANT_CLASS_P (arg1)
1004               && simple_cst_equal (arg1, unit_size)))
1005             return false;
1006         }
1007       else
1008         return false;
1009     }
1010   else
1011     return false;
1012
1013   /* Check 3.
1014      check that address of D.1605_6 was not taken.
1015      FIXME: if D.1605_6 is gimple reg than it cannot be addressable.  */
1016
1017   return true;
1018 }
1019
1020 /* Register the parameter and return types of function FN.  The type
1021    ESCAPES if the function is visible outside of the compilation
1022    unit.  */
1023 static void
1024 check_function_parameter_and_return_types (tree fn, bool escapes)
1025 {
1026   tree arg;
1027
1028   if (prototype_p (TREE_TYPE (fn)))
1029     {
1030       for (arg = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn));
1031            arg && TREE_VALUE (arg) != void_type_node;
1032            arg = TREE_CHAIN (arg))
1033         {
1034           tree type = get_canon_type (TREE_VALUE (arg), false, false);
1035           if (escapes)
1036             mark_interesting_type (type, EXPOSED_PARAMETER);
1037         }
1038     }
1039   else
1040     {
1041       /* FIXME - According to Geoff Keating, we should never have to
1042          do this; the front ends should always process the arg list
1043          from the TYPE_ARG_LIST. However, Geoff is wrong, this code
1044          does seem to be live.  */
1045
1046       for (arg = DECL_ARGUMENTS (fn); arg; arg = DECL_CHAIN (arg))
1047         {
1048           tree type = get_canon_type (TREE_TYPE (arg), false, false);
1049           if (escapes)
1050             mark_interesting_type (type, EXPOSED_PARAMETER);
1051         }
1052     }
1053   if (escapes)
1054     {
1055       tree type = get_canon_type (TREE_TYPE (TREE_TYPE (fn)), false, false);
1056       mark_interesting_type (type, EXPOSED_PARAMETER);
1057     }
1058 }
1059
1060 /* Return true if the variable T is the right kind of static variable to
1061    perform compilation unit scope escape analysis.  */
1062
1063 static inline void
1064 has_proper_scope_for_analysis (tree t)
1065 {
1066   /* If the variable has the "used" attribute, treat it as if it had a
1067      been touched by the devil.  */
1068   tree type = get_canon_type (TREE_TYPE (t), false, false);
1069   if (!type) return;
1070
1071   if (DECL_PRESERVE_P (t))
1072     {
1073       mark_interesting_type (type, FULL_ESCAPE);
1074       return;
1075     }
1076
1077   /* Do not want to do anything with volatile except mark any
1078      function that uses one to be not const or pure.  */
1079   if (TREE_THIS_VOLATILE (t))
1080     return;
1081
1082   /* Do not care about a local automatic that is not static.  */
1083   if (!TREE_STATIC (t) && !DECL_EXTERNAL (t))
1084     return;
1085
1086   if (DECL_EXTERNAL (t) || TREE_PUBLIC (t))
1087     {
1088       /* If the front end set the variable to be READONLY and
1089          constant, we can allow this variable in pure or const
1090          functions but the scope is too large for our analysis to set
1091          these bits ourselves.  */
1092
1093       if (TREE_READONLY (t)
1094           && DECL_INITIAL (t)
1095           && is_gimple_min_invariant (DECL_INITIAL (t)))
1096         ; /* Read of a constant, do not change the function state.  */
1097       else
1098         {
1099           /* The type escapes for all public and externs. */
1100           mark_interesting_type (type, FULL_ESCAPE);
1101         }
1102     }
1103 }
1104
1105 /* If T is a VAR_DECL for a static that we are interested in, add the
1106    uid to the bitmap.  */
1107
1108 static void
1109 check_operand (tree t)
1110 {
1111   if (!t) return;
1112
1113   /* This is an assignment from a function, register the types as
1114      escaping.  */
1115   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
1116     check_function_parameter_and_return_types (t, true);
1117
1118   else if (TREE_CODE (t) == VAR_DECL)
1119     has_proper_scope_for_analysis (t);
1120 }
1121
1122 /* Examine tree T for references.   */
1123
1124 static void
1125 check_tree (tree t)
1126 {
1127   /* We want to catch here also REALPART_EXPR and IMAGEPART_EXPR,
1128      but they already included in handled_component_p.  */
1129   while (handled_component_p (t))
1130     {
1131       if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF)
1132         check_operand (TREE_OPERAND (t, 1));
1133       t = TREE_OPERAND (t, 0);
1134     }
1135
1136   if (INDIRECT_REF_P (t))
1137 /*  || TREE_CODE (t) == MEM_REF) */
1138     check_tree (TREE_OPERAND (t, 0));
1139
1140   if (SSA_VAR_P (t) || (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL))
1141     {
1142       check_operand (t);
1143       if (DECL_P (t) && DECL_INITIAL (t))
1144         check_tree (DECL_INITIAL (t));
1145     }
1146 }
1147
1148 /* Create an address_of edge FROM_TYPE.TO_TYPE.  */
1149 static void
1150 mark_interesting_addressof (tree to_type, tree from_type)
1151 {
1152   int from_uid;
1153   int to_uid;
1154   bitmap type_map;
1155   splay_tree_node result;
1156
1157   from_type = get_canon_type (from_type, false, false);
1158   to_type = get_canon_type (to_type, false, false);
1159
1160   if (!from_type || !to_type)
1161     return;
1162
1163   from_uid = TYPE_UID (from_type);
1164   to_uid = TYPE_UID (to_type);
1165
1166   gcc_assert (ipa_type_escape_star_count_of_interesting_type (from_type) == 0);
1167
1168   /* Process the Y into X map pointer.  */
1169   result = splay_tree_lookup (uid_to_addressof_down_map,
1170                               (splay_tree_key) from_uid);
1171
1172   if (result)
1173     type_map = (bitmap) result->value;
1174   else
1175     {
1176       type_map = BITMAP_ALLOC (&ipa_obstack);
1177       splay_tree_insert (uid_to_addressof_down_map,
1178                          from_uid,
1179                          (splay_tree_value)type_map);
1180     }
1181   bitmap_set_bit (type_map, TYPE_UID (to_type));
1182
1183   /* Process the X into Y reverse map pointer.  */
1184   result =
1185     splay_tree_lookup (uid_to_addressof_up_map, (splay_tree_key) to_uid);
1186
1187   if (result)
1188     type_map = (bitmap) result->value;
1189   else
1190     {
1191       type_map = BITMAP_ALLOC (&ipa_obstack);
1192       splay_tree_insert (uid_to_addressof_up_map,
1193                          to_uid,
1194                          (splay_tree_value)type_map);
1195     }
1196   bitmap_set_bit (type_map, TYPE_UID (from_type));
1197 }
1198
1199 /* Scan tree T to see if there are any addresses taken in within T.  */
1200
1201 static void
1202 look_for_address_of (tree t)
1203 {
1204   if (TREE_CODE (t) == ADDR_EXPR)
1205     {
1206       tree x = get_base_var (t);
1207       tree cref = TREE_OPERAND (t, 0);
1208
1209       /* If we have an expression of the form "&a.b.c.d", mark a.b,
1210          b.c and c.d. as having its address taken.  */
1211       tree fielddecl = NULL_TREE;
1212       while (cref!= x)
1213         {
1214           if (TREE_CODE (cref) == COMPONENT_REF)
1215             {
1216               fielddecl =  TREE_OPERAND (cref, 1);
1217               mark_interesting_addressof (TREE_TYPE (fielddecl),
1218                                           DECL_FIELD_CONTEXT (fielddecl));
1219             }
1220           else if (TREE_CODE (cref) == ARRAY_REF)
1221             get_canon_type (TREE_TYPE (cref), false, false);
1222
1223           cref = TREE_OPERAND (cref, 0);
1224         }
1225
1226       if (TREE_CODE (x) == VAR_DECL)
1227         has_proper_scope_for_analysis (x);
1228     }
1229 }
1230
1231
1232 /* Scan tree T to see if there are any casts within it.  */
1233
1234 static unsigned int
1235 look_for_casts (tree t)
1236 {
1237   unsigned int cast = 0;
1238
1239   if (CONVERT_EXPR_P (t) || TREE_CODE (t) == VIEW_CONVERT_EXPR)
1240     {
1241       tree castfromvar = TREE_OPERAND (t, 0);
1242       cast = cast | check_cast (TREE_TYPE (t), castfromvar);
1243     }
1244   else
1245     while (handled_component_p (t))
1246       {
1247         t = TREE_OPERAND (t, 0);
1248         if (TREE_CODE (t) == VIEW_CONVERT_EXPR)
1249           {
1250             /* This may be some part of a component ref.
1251                IE it may be a.b.VIEW_CONVERT_EXPR<weird_type>(c).d, AFAIK.
1252                castfromref will give you a.b.c, not a. */
1253             tree castfromref = TREE_OPERAND (t, 0);
1254             cast = cast | check_cast (TREE_TYPE (t), castfromref);
1255           }
1256         else if (TREE_CODE (t) == COMPONENT_REF)
1257           get_canon_type (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (t, 1)), false, false);
1258       }
1259
1260   if (!cast)
1261     cast = CT_NO_CAST;
1262   return cast;
1263 }
1264
1265 /* Check to see if T is a read or address of operation on a static var
1266    we are interested in analyzing.  */
1267
1268 static void
1269 check_rhs_var (tree t)
1270 {
1271   look_for_address_of (t);
1272   check_tree (t);
1273 }
1274
1275 /* Check to see if T is an assignment to a static var we are
1276    interested in analyzing.  */
1277
1278 static void
1279 check_lhs_var (tree t)
1280 {
1281   check_tree (t);
1282 }
1283
1284 /* This is a scaled down version of get_asm_expr_operands from
1285    tree_ssa_operands.c.  The version there runs much later and assumes
1286    that aliasing information is already available. Here we are just
1287    trying to find if the set of inputs and outputs contain references
1288    or address of operations to local.  FN is the function being
1289    analyzed and STMT is the actual asm statement.  */
1290
1291 static void
1292 check_asm (gimple stmt)
1293 {
1294   size_t i;
1295
1296   for (i = 0; i < gimple_asm_noutputs (stmt); i++)
1297     check_lhs_var (gimple_asm_output_op (stmt, i));
1298
1299   for (i = 0; i < gimple_asm_ninputs (stmt); i++)
1300     check_rhs_var (gimple_asm_input_op (stmt, i));
1301
1302   /* There is no code here to check for asm memory clobbers.  The
1303      casual maintainer might think that such code would be necessary,
1304      but that appears to be wrong.  In other parts of the compiler,
1305      the asm memory clobbers are assumed to only clobber variables
1306      that are addressable.  All types with addressable instances are
1307      assumed to already escape.  So, we are protected here.  */
1308 }
1309
1310
1311 /* Check the parameters of function call to CALL to mark the
1312    types that pass across the function boundary.  Also check to see if
1313    this is either an indirect call, a call outside the compilation
1314    unit.  */
1315
1316 static void
1317 check_call (gimple call)
1318 {
1319   tree callee_t = gimple_call_fndecl (call);
1320   struct cgraph_node* callee;
1321   enum availability avail = AVAIL_NOT_AVAILABLE;
1322   size_t i;
1323
1324   for (i = 0; i < gimple_call_num_args (call); i++)
1325     check_rhs_var (gimple_call_arg (call, i));
1326
1327   if (callee_t)
1328     {
1329       tree arg_type;
1330       tree last_arg_type = NULL;
1331       callee = cgraph_node(callee_t);
1332       avail = cgraph_function_body_availability (callee);
1333
1334       /* Check that there are no implicit casts in the passing of
1335          parameters.  */
1336       if (prototype_p (TREE_TYPE (callee_t)))
1337         {
1338           for (arg_type = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (callee_t)), i = 0;
1339                arg_type && TREE_VALUE (arg_type) != void_type_node
1340                && i < gimple_call_num_args (call);
1341                arg_type = TREE_CHAIN (arg_type), i++)
1342             {
1343               tree operand = gimple_call_arg (call, i);
1344               if (operand)
1345                 {
1346                   last_arg_type = TREE_VALUE(arg_type);
1347                   check_cast (last_arg_type, operand);
1348                 }
1349               else
1350                 /* The code reaches here for some unfortunate
1351                    builtin functions that do not have a list of
1352                    argument types.  */
1353                 break;
1354             }
1355         }
1356       else
1357         {
1358           /* FIXME - According to Geoff Keating, we should never
1359              have to do this; the front ends should always process
1360              the arg list from the TYPE_ARG_LIST. */
1361           for (arg_type = DECL_ARGUMENTS (callee_t), i = 0;
1362                arg_type && i < gimple_call_num_args (call);
1363                arg_type = TREE_CHAIN (arg_type), i++)
1364             {
1365               tree operand = gimple_call_arg (call, i);
1366               if (operand)
1367                 {
1368                   last_arg_type = TREE_TYPE (arg_type);
1369                   check_cast (last_arg_type, operand);
1370                 }
1371               else
1372                 /* The code reaches here for some unfortunate
1373                    builtin functions that do not have a list of
1374                    argument types.  */
1375                 break;
1376             }
1377         }
1378
1379       /* In the case where we have a var_args function, we need to
1380          check the remaining parameters against the last argument.  */
1381       arg_type = last_arg_type;
1382       for ( ; i < gimple_call_num_args (call); i++)
1383         {
1384           tree operand = gimple_call_arg (call, i);
1385           if (arg_type)
1386             check_cast (arg_type, operand);
1387           else
1388             {
1389               /* The code reaches here for some unfortunate
1390                  builtin functions that do not have a list of
1391                  argument types.  Most of these functions have
1392                  been marked as having their parameters not
1393                  escape, but for the rest, the type is doomed.  */
1394               tree type = get_canon_type (TREE_TYPE (operand), false, false);
1395               mark_interesting_type (type, FULL_ESCAPE);
1396             }
1397         }
1398     }
1399
1400   /* The callee is either unknown (indirect call) or there is just no
1401      scannable code for it (external call) .  We look to see if there
1402      are any bits available for the callee (such as by declaration or
1403      because it is builtin) and process solely on the basis of those
1404      bits. */
1405   if (avail == AVAIL_NOT_AVAILABLE || avail == AVAIL_OVERWRITABLE)
1406     {
1407       /* If this is a direct call to an external function, mark all of
1408          the parameter and return types.  */
1409       for (i = 0; i < gimple_call_num_args (call); i++)
1410         {
1411           tree operand = gimple_call_arg (call, i);
1412           tree type = get_canon_type (TREE_TYPE (operand), false, false);
1413           mark_interesting_type (type, EXPOSED_PARAMETER);
1414         }
1415
1416       if (callee_t)
1417         {
1418           tree type =
1419             get_canon_type (TREE_TYPE (TREE_TYPE (callee_t)), false, false);
1420           mark_interesting_type (type, EXPOSED_PARAMETER);
1421         }
1422     }
1423 }
1424
1425 /* CODE is the operation on OP0 and OP1.  OP0 is the operand that we
1426    *know* is a pointer type.  OP1 may be a pointer type.  */
1427 static bool
1428 okay_pointer_operation (enum tree_code code, tree op0, tree op1)
1429 {
1430   tree op0type = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (op0));
1431
1432   switch (code)
1433     {
1434     case MULT_EXPR:
1435       /* Multiplication does not change alignment.  */
1436       return true;
1437       break;
1438     case MINUS_EXPR:
1439     case PLUS_EXPR:
1440     case POINTER_PLUS_EXPR:
1441       {
1442         tree base, offset;
1443         gimple offset_cast_stmt;
1444
1445         if (POINTER_TYPE_P (op0type)
1446             && TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
1447             && TREE_CODE (op1) == SSA_NAME
1448             && is_array_access_through_pointer_and_index (code, op0, op1,
1449                                                           &base,
1450                                                           &offset,
1451                                                           &offset_cast_stmt))
1452           return true;
1453         else
1454           {
1455             tree size_of_op0_points_to = TYPE_SIZE_UNIT (TREE_TYPE (op0type));
1456
1457             if (CONSTANT_CLASS_P (op1)
1458                 && size_of_op0_points_to
1459                 && multiple_of_p (TREE_TYPE (size_of_op0_points_to),
1460                                   op1, size_of_op0_points_to))
1461               return true;
1462
1463             if (CONSTANT_CLASS_P (op0)
1464                 && size_of_op0_points_to
1465                 && multiple_of_p (TREE_TYPE (size_of_op0_points_to),
1466                                   op0, size_of_op0_points_to))
1467               return true;
1468           }
1469       }
1470       break;
1471     default:
1472       return false;
1473     }
1474   return false;
1475 }
1476
1477
1478
1479 /* Helper for scan_for_refs.  Check the operands of an assignment to
1480    mark types that may escape.  */
1481
1482 static void
1483 check_assign (gimple t)
1484 {
1485   /* First look on the lhs and see what variable is stored to */
1486   check_lhs_var (gimple_assign_lhs (t));
1487
1488   /* For the purposes of figuring out what the cast affects */
1489
1490   /* Next check the operands on the rhs to see if they are ok. */
1491   switch (TREE_CODE_CLASS (gimple_assign_rhs_code (t)))
1492     {
1493     case tcc_binary:
1494       {
1495         tree op0 = gimple_assign_rhs1 (t);
1496         tree type0 = get_canon_type (TREE_TYPE (op0), false, false);
1497         tree op1 = gimple_assign_rhs2 (t);
1498         tree type1 = get_canon_type (TREE_TYPE (op1), false, false);
1499
1500         /* If this is pointer arithmetic of any bad sort, then
1501             we need to mark the types as bad.  For binary
1502             operations, no binary operator we currently support
1503             is always "safe" in regard to what it would do to
1504             pointers for purposes of determining which types
1505             escape, except operations of the size of the type.
1506             It is possible that min and max under the right set
1507             of circumstances and if the moon is in the correct
1508             place could be safe, but it is hard to see how this
1509             is worth the effort.  */
1510         if (type0 && POINTER_TYPE_P (type0)
1511             && !okay_pointer_operation (gimple_assign_rhs_code (t), op0, op1))
1512           mark_interesting_type (type0, FULL_ESCAPE);
1513
1514         if (type1 && POINTER_TYPE_P (type1)
1515             && !okay_pointer_operation (gimple_assign_rhs_code (t), op1, op0))
1516           mark_interesting_type (type1, FULL_ESCAPE);
1517
1518         look_for_casts (op0);
1519         look_for_casts (op1);
1520         check_rhs_var (op0);
1521         check_rhs_var (op1);
1522       }
1523       break;
1524
1525     case tcc_unary:
1526       {
1527         tree op0 = gimple_assign_rhs1 (t);
1528         tree type0 = get_canon_type (TREE_TYPE (op0), false, false);
1529
1530         /* For unary operations, if the operation is NEGATE or ABS on
1531            a pointer, this is also considered pointer arithmetic and
1532            thus, bad for business.  */
1533         if (type0
1534             && POINTER_TYPE_P (type0)
1535             && (TREE_CODE (op0) == NEGATE_EXPR
1536               || TREE_CODE (op0) == ABS_EXPR))
1537           mark_interesting_type (type0, FULL_ESCAPE);
1538
1539         check_rhs_var (op0);
1540         look_for_casts (op0);
1541       }
1542       break;
1543
1544     case tcc_reference:
1545       look_for_casts (gimple_assign_rhs1 (t));
1546       check_rhs_var (gimple_assign_rhs1 (t));
1547       break;
1548
1549     case tcc_declaration:
1550       check_rhs_var (gimple_assign_rhs1 (t));
1551       break;
1552
1553     case tcc_expression:
1554       if (gimple_assign_rhs_code (t) == ADDR_EXPR)
1555         {
1556           tree rhs = gimple_assign_rhs1 (t);
1557           look_for_casts (TREE_OPERAND (rhs, 0));
1558           check_rhs_var (rhs);
1559         }
1560       break;
1561
1562     default:
1563       break;
1564     }
1565 }
1566
1567
1568 /* Scan statement T for references to types and mark anything
1569    interesting.  */
1570
1571 static void
1572 scan_for_refs (gimple t)
1573 {
1574   switch (gimple_code (t))
1575     {
1576     case GIMPLE_ASSIGN:
1577       check_assign (t);
1578       break;
1579
1580     case GIMPLE_CALL:
1581       /* If this is a call to malloc, squirrel away the result so we
1582          do mark the resulting cast as being bad.  */
1583       check_call (t);
1584       break;
1585
1586     case GIMPLE_ASM:
1587       check_asm (t);
1588       break;
1589
1590     default:
1591       break;
1592     }
1593
1594   return;
1595 }
1596
1597
1598 /* The init routine for analyzing global static variable usage.  See
1599    comments at top for description.  */
1600 static void
1601 ipa_init (void)
1602 {
1603   bitmap_obstack_initialize (&ipa_obstack);
1604   global_types_exposed_parameter = BITMAP_ALLOC (&ipa_obstack);
1605   global_types_full_escape = BITMAP_ALLOC (&ipa_obstack);
1606   global_types_seen = BITMAP_ALLOC (&ipa_obstack);
1607
1608   uid_to_canon_type = splay_tree_new (splay_tree_compare_ints, 0, 0);
1609   all_canon_types = splay_tree_new (compare_type_brand, 0, 0);
1610   type_to_canon_type = splay_tree_new (splay_tree_compare_pointers, 0, 0);
1611   uid_to_subtype_map = splay_tree_new (splay_tree_compare_ints, 0, 0);
1612   uid_to_addressof_down_map = splay_tree_new (splay_tree_compare_ints, 0, 0);
1613   uid_to_addressof_up_map = splay_tree_new (splay_tree_compare_ints, 0, 0);
1614
1615   /* There are some shared nodes, in particular the initializers on
1616      static declarations.  We do not need to scan them more than once
1617      since all we would be interested in are the addressof
1618      operations.  */
1619   visited_nodes = pointer_set_create ();
1620   initialized = true;
1621 }
1622
1623 /* Check out the rhs of a static or global initialization VNODE to see
1624    if any of them contain addressof operations.  Note that some of
1625    these variables may not even be referenced in the code in this
1626    compilation unit but their right hand sides may contain references
1627    to variables defined within this unit.  */
1628
1629 static void
1630 analyze_variable (struct varpool_node *vnode)
1631 {
1632   tree global = vnode->decl;
1633   tree type = get_canon_type (TREE_TYPE (global), false, false);
1634
1635   /* If this variable has exposure beyond the compilation unit, add
1636      its type to the global types.  */
1637
1638   if (vnode->externally_visible)
1639     mark_interesting_type (type, FULL_ESCAPE);
1640
1641   gcc_assert (TREE_CODE (global) == VAR_DECL);
1642
1643   if (DECL_INITIAL (global))
1644     check_tree (DECL_INITIAL (global));
1645 }
1646
1647 /* This is the main routine for finding the reference patterns for
1648    global variables within a function FN.  */
1649
1650 static void
1651 analyze_function (struct cgraph_node *fn)
1652 {
1653   tree decl = fn->decl;
1654   check_function_parameter_and_return_types (decl,
1655                                              fn->local.externally_visible);
1656   if (dump_file)
1657     fprintf (dump_file, "\n local analysis of %s", cgraph_node_name (fn));
1658
1659   {
1660     struct function *this_cfun = DECL_STRUCT_FUNCTION (decl);
1661     basic_block this_block;
1662
1663     FOR_EACH_BB_FN (this_block, this_cfun)
1664       {
1665         gimple_stmt_iterator gsi;
1666         for (gsi = gsi_start_bb (this_block); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
1667           scan_for_refs (gsi_stmt (gsi));
1668       }
1669   }
1670
1671   /* There may be const decls with interesting right hand sides.  */
1672   if (DECL_STRUCT_FUNCTION (decl))
1673     {
1674       tree var;
1675       unsigned ix;
1676
1677       FOR_EACH_LOCAL_DECL (DECL_STRUCT_FUNCTION (decl), ix, var)
1678         {
1679           if (TREE_CODE (var) == VAR_DECL
1680               && DECL_INITIAL (var)
1681               && !TREE_STATIC (var))
1682             check_tree (DECL_INITIAL (var));
1683           get_canon_type (TREE_TYPE (var), false, false);
1684         }
1685     }
1686 }
1687
1688 \f
1689
1690 /* Convert a type_UID into a type.  */
1691 static tree
1692 type_for_uid (int uid)
1693 {
1694   splay_tree_node result =
1695     splay_tree_lookup (uid_to_canon_type, (splay_tree_key) uid);
1696
1697   if (result)
1698     return (tree) result->value;
1699   else return NULL;
1700 }
1701
1702 /* Return a bitmap with the subtypes of the type for UID.  If it
1703    does not exist, return either NULL or a new bitmap depending on the
1704    value of CREATE.  */
1705
1706 static bitmap
1707 subtype_map_for_uid (int uid, bool create)
1708 {
1709   splay_tree_node result = splay_tree_lookup (uid_to_subtype_map,
1710                               (splay_tree_key) uid);
1711
1712   if (result)
1713     return (bitmap) result->value;
1714   else if (create)
1715     {
1716       bitmap subtype_map = BITMAP_ALLOC (&ipa_obstack);
1717       splay_tree_insert (uid_to_subtype_map,
1718                          uid,
1719                          (splay_tree_value)subtype_map);
1720       return subtype_map;
1721     }
1722   else return NULL;
1723 }
1724
1725 /* Mark all of the supertypes and field types of TYPE as being seen.
1726    Also accumulate the subtypes for each type so that
1727    close_types_full_escape can mark a subtype as escaping if the
1728    supertype escapes.  */
1729
1730 static void
1731 close_type_seen (tree type)
1732 {
1733   tree field;
1734   int i, uid;
1735   tree binfo, base_binfo;
1736
1737   /* See thru all pointer tos and array ofs. */
1738   type = get_canon_type (type, true, true);
1739   if (!type)
1740     return;
1741
1742   uid = TYPE_UID (type);
1743
1744   if (!bitmap_set_bit (been_there_done_that, uid))
1745     return;
1746
1747   /* If we are doing a language with a type hierarchy, mark all of
1748      the superclasses.  */
1749   if (TYPE_BINFO (type))
1750     for (binfo = TYPE_BINFO (type), i = 0;
1751          BINFO_BASE_ITERATE (binfo, i, base_binfo); i++)
1752       {
1753         tree binfo_type = BINFO_TYPE (base_binfo);
1754         bitmap subtype_map = subtype_map_for_uid
1755           (TYPE_UID (TYPE_MAIN_VARIANT (binfo_type)), true);
1756         bitmap_set_bit (subtype_map, uid);
1757         close_type_seen (get_canon_type (binfo_type, true, true));
1758       }
1759
1760   /* If the field is a struct or union type, mark all of the
1761      subfields.  */
1762   for (field = TYPE_FIELDS (type);
1763        field;
1764        field = DECL_CHAIN (field))
1765     {
1766       tree field_type;
1767       if (TREE_CODE (field) != FIELD_DECL)
1768         continue;
1769
1770       field_type = TREE_TYPE (field);
1771       if (ipa_type_escape_star_count_of_interesting_or_array_type (field_type) >= 0)
1772         close_type_seen (get_canon_type (field_type, true, true));
1773     }
1774 }
1775
1776 /* Take a TYPE that has been passed by value to an external function
1777    and mark all of the fields that have pointer types as escaping. For
1778    any of the non pointer types that are structures or unions,
1779    recurse.  TYPE is never a pointer type.  */
1780
1781 static void
1782 close_type_exposed_parameter (tree type)
1783 {
1784   tree field;
1785   int uid;
1786
1787   type = get_canon_type (type, false, false);
1788   if (!type)
1789     return;
1790   uid = TYPE_UID (type);
1791   gcc_assert (!POINTER_TYPE_P (type));
1792
1793   if (!bitmap_set_bit (been_there_done_that, uid))
1794     return;
1795
1796   /* If the field is a struct or union type, mark all of the
1797      subfields.  */
1798   for (field = TYPE_FIELDS (type);
1799        field;
1800        field = TREE_CHAIN (field))
1801     {
1802       tree field_type;
1803
1804       if (TREE_CODE (field) != FIELD_DECL)
1805         continue;
1806
1807       field_type = get_canon_type (TREE_TYPE (field), false, false);
1808       mark_interesting_type (field_type, EXPOSED_PARAMETER);
1809
1810       /* Only recurse for non pointer types of structures and unions.  */
1811       if (ipa_type_escape_star_count_of_interesting_type (field_type) == 0)
1812         close_type_exposed_parameter (field_type);
1813     }
1814 }
1815
1816 /* The next function handles the case where a type fully escapes.
1817    This means that not only does the type itself escape,
1818
1819    a) the type of every field recursively escapes
1820    b) the type of every subtype escapes as well as the super as well
1821    as all of the pointer to types for each field.
1822
1823    Note that pointer to types are not marked as escaping.  If the
1824    pointed to type escapes, the pointer to type also escapes.
1825
1826    Take a TYPE that has had the address taken for an instance of it
1827    and mark all of the types for its fields as having their addresses
1828    taken. */
1829
1830 static void
1831 close_type_full_escape (tree type)
1832 {
1833   tree field;
1834   unsigned int i;
1835   int uid;
1836   tree binfo, base_binfo;
1837   bitmap_iterator bi;
1838   bitmap subtype_map;
1839   splay_tree_node address_result;
1840
1841   /* Strip off any pointer or array types.  */
1842   type = get_canon_type (type, true, true);
1843   if (!type)
1844     return;
1845   uid = TYPE_UID (type);
1846
1847   if (!bitmap_set_bit (been_there_done_that, uid))
1848     return;
1849
1850   subtype_map = subtype_map_for_uid (uid, false);
1851
1852   /* If we are doing a language with a type hierarchy, mark all of
1853      the superclasses.  */
1854   if (TYPE_BINFO (type))
1855     for (binfo = TYPE_BINFO (type), i = 0;
1856          BINFO_BASE_ITERATE (binfo, i, base_binfo); i++)
1857       {
1858         tree binfotype = BINFO_TYPE (base_binfo);
1859         binfotype = mark_type (binfotype, FULL_ESCAPE);
1860         close_type_full_escape (binfotype);
1861       }
1862
1863   /* Mark as escaped any types that have been down casted to
1864      this type. */
1865   if (subtype_map)
1866     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (subtype_map, 0, i, bi)
1867       {
1868         tree subtype = type_for_uid (i);
1869         subtype = mark_type (subtype, FULL_ESCAPE);
1870         close_type_full_escape (subtype);
1871       }
1872
1873   /* If the field is a struct or union type, mark all of the
1874      subfields.  */
1875   for (field = TYPE_FIELDS (type);
1876        field;
1877        field = TREE_CHAIN (field))
1878     {
1879       tree field_type;
1880       if (TREE_CODE (field) != FIELD_DECL)
1881         continue;
1882
1883       field_type = TREE_TYPE (field);
1884       if (ipa_type_escape_star_count_of_interesting_or_array_type (field_type) >= 0)
1885         {
1886           field_type = mark_type (field_type, FULL_ESCAPE);
1887           close_type_full_escape (field_type);
1888         }
1889     }
1890
1891   /* For all of the types A that contain this type B and were part of
1892      an expression like "&...A.B...", mark the A's as escaping.  */
1893   address_result = splay_tree_lookup (uid_to_addressof_up_map,
1894                                       (splay_tree_key) uid);
1895   if (address_result)
1896     {
1897       bitmap containing_classes = (bitmap) address_result->value;
1898       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (containing_classes, 0, i, bi)
1899         {
1900           close_type_full_escape (type_for_uid (i));
1901         }
1902     }
1903 }
1904
1905 /* Transitively close the addressof bitmap for the type with UID.
1906    This means that if we had a.b and b.c, a would have both b and c in
1907    its maps.  */
1908
1909 static bitmap
1910 close_addressof_down (int uid)
1911 {
1912   bitmap_iterator bi;
1913   splay_tree_node result =
1914     splay_tree_lookup (uid_to_addressof_down_map, (splay_tree_key) uid);
1915   bitmap map = NULL;
1916   bitmap new_map;
1917   unsigned int i;
1918
1919   if (result)
1920     map = (bitmap) result->value;
1921   else
1922     return NULL;
1923
1924   if (!bitmap_set_bit (been_there_done_that, uid))
1925     return map;
1926
1927   /* If the type escapes, get rid of the addressof map, it will not be
1928      needed.  */
1929   if (bitmap_bit_p (global_types_full_escape, uid))
1930     {
1931       BITMAP_FREE (map);
1932       splay_tree_remove (uid_to_addressof_down_map, (splay_tree_key) uid);
1933       return NULL;
1934     }
1935
1936   /* The new_map will have all of the bits for the enclosed fields and
1937      will have the unique id version of the old map.  */
1938   new_map = BITMAP_ALLOC (&ipa_obstack);
1939
1940   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (map, 0, i, bi)
1941     {
1942       bitmap submap = close_addressof_down (i);
1943       bitmap_set_bit (new_map, i);
1944       if (submap)
1945         bitmap_ior_into (new_map, submap);
1946     }
1947   result->value = (splay_tree_value) new_map;
1948
1949   BITMAP_FREE (map);
1950   return new_map;
1951 }
1952
1953 \f
1954 /* The main entry point for type escape analysis.  */
1955
1956 static unsigned int
1957 type_escape_execute (void)
1958 {
1959   struct cgraph_node *node;
1960   struct varpool_node *vnode;
1961   unsigned int i;
1962   bitmap_iterator bi;
1963   splay_tree_node result;
1964
1965   ipa_init ();
1966
1967   /* Process all of the variables first.  */
1968   FOR_EACH_STATIC_VARIABLE (vnode)
1969     analyze_variable (vnode);
1970
1971   /* Process all of the functions next.
1972
1973      We do not want to process any of the clones so we check that this
1974      is a master clone.  However, we do need to process any
1975      AVAIL_OVERWRITABLE functions (these are never clones) because
1976      they may cause a type variable to escape.
1977   */
1978   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
1979     if (node->analyzed && !node->clone_of)
1980       analyze_function (node);
1981
1982
1983   pointer_set_destroy (visited_nodes);
1984   visited_nodes = NULL;
1985
1986   /* Do all of the closures to discover which types escape the
1987      compilation unit.  */
1988
1989   been_there_done_that = BITMAP_ALLOC (&ipa_obstack);
1990   bitmap_tmp = BITMAP_ALLOC (&ipa_obstack);
1991
1992   /* Examine the types that we have directly seen in scanning the code
1993      and add to that any contained types or superclasses.  */
1994
1995   bitmap_copy (bitmap_tmp, global_types_seen);
1996   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (bitmap_tmp, 0, i, bi)
1997     {
1998       tree type = type_for_uid (i);
1999       /* Only look at records and unions and pointer tos.  */
2000       if (ipa_type_escape_star_count_of_interesting_or_array_type (type) >= 0)
2001         close_type_seen (type);
2002     }
2003   bitmap_clear (been_there_done_that);
2004
2005   /* Examine all of the types passed by value and mark any enclosed
2006      pointer types as escaping.  */
2007   bitmap_copy (bitmap_tmp, global_types_exposed_parameter);
2008   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (bitmap_tmp, 0, i, bi)
2009     {
2010       close_type_exposed_parameter (type_for_uid (i));
2011     }
2012   bitmap_clear (been_there_done_that);
2013
2014   /* Close the types for escape.  If something escapes, then any
2015      enclosed types escape as well as any subtypes.  */
2016   bitmap_copy (bitmap_tmp, global_types_full_escape);
2017   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (bitmap_tmp, 0, i, bi)
2018     {
2019       close_type_full_escape (type_for_uid (i));
2020     }
2021   bitmap_clear (been_there_done_that);
2022
2023   /* Before this pass, the uid_to_addressof_down_map for type X
2024      contained an entry for Y if there had been an operation of the
2025      form &X.Y.  This step adds all of the fields contained within Y
2026      (recursively) to X's map.  */
2027
2028   result = splay_tree_min (uid_to_addressof_down_map);
2029   while (result)
2030     {
2031       int uid = result->key;
2032       /* Close the addressof map, i.e. copy all of the transitive
2033          substructures up to this level.  */
2034       close_addressof_down (uid);
2035       result = splay_tree_successor (uid_to_addressof_down_map, uid);
2036     }
2037
2038   /* Do not need the array types and pointer types in the persistent
2039      data structures.  */
2040   result = splay_tree_min (all_canon_types);
2041   while (result)
2042     {
2043       tree type = (tree) result->value;
2044       tree key = (tree) result->key;
2045       if (POINTER_TYPE_P (type)
2046           || TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
2047         {
2048           splay_tree_remove (all_canon_types, (splay_tree_key) result->key);
2049           splay_tree_remove (type_to_canon_type, (splay_tree_key) type);
2050           splay_tree_remove (uid_to_canon_type, (splay_tree_key) TYPE_UID (type));
2051           bitmap_clear_bit (global_types_seen, TYPE_UID (type));
2052         }
2053       result = splay_tree_successor (all_canon_types, (splay_tree_key) key);
2054     }
2055
2056   if (dump_file)
2057     {
2058       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (global_types_seen, 0, i, bi)
2059         {
2060           /* The pointer types are in the global_types_full_escape
2061              bitmap but not in the backwards map.  They also contain
2062              no useful information since they are not marked.  */
2063           tree type = type_for_uid (i);
2064           fprintf(dump_file, "type %d ", i);
2065           print_generic_expr (dump_file, type, 0);
2066           if (bitmap_bit_p (global_types_full_escape, i))
2067             fprintf(dump_file, " escaped\n");
2068           else
2069             fprintf(dump_file, " contained\n");
2070         }
2071     }
2072
2073   /* Get rid of uid_to_addressof_up_map and its bitmaps.  */
2074   result = splay_tree_min (uid_to_addressof_up_map);
2075   while (result)
2076     {
2077       int uid = (int)result->key;
2078       bitmap bm = (bitmap)result->value;
2079
2080       BITMAP_FREE (bm);
2081       splay_tree_remove (uid_to_addressof_up_map, (splay_tree_key) uid);
2082       result = splay_tree_successor (uid_to_addressof_up_map, uid);
2083     }
2084
2085   /* Get rid of the subtype map.  */
2086   result = splay_tree_min (uid_to_subtype_map);
2087   while (result)
2088     {
2089       bitmap b = (bitmap)result->value;
2090       BITMAP_FREE(b);
2091       splay_tree_remove (uid_to_subtype_map, result->key);
2092       result = splay_tree_min (uid_to_subtype_map);
2093     }
2094   splay_tree_delete (uid_to_subtype_map);
2095   uid_to_subtype_map = NULL;
2096
2097   BITMAP_FREE (global_types_exposed_parameter);
2098   BITMAP_FREE (been_there_done_that);
2099   BITMAP_FREE (bitmap_tmp);
2100   return 0;
2101 }
2102
2103 static bool
2104 gate_type_escape_vars (void)
2105 {
2106   return flag_ipa_struct_reorg && flag_whole_program && (optimize > 0);
2107 }
2108
2109 struct simple_ipa_opt_pass pass_ipa_type_escape =
2110 {
2111  {
2112   SIMPLE_IPA_PASS,
2113   "type-escape-var",                    /* name */
2114   gate_type_escape_vars,                /* gate */
2115   type_escape_execute,                  /* execute */
2116   NULL,                                 /* sub */
2117   NULL,                                 /* next */
2118   0,                                    /* static_pass_number */
2119   TV_IPA_TYPE_ESCAPE,                   /* tv_id */
2120   0,                                    /* properties_required */
2121   0,                                    /* properties_provided */
2122   0,                                    /* properties_destroyed */
2123   0,                                    /* todo_flags_start */
2124   0                                     /* todo_flags_finish */
2125  }
2126 };