OSDN Git Service

* gcc.target/mips/mips32-dspr2-type.c: New test.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / ipa-type-escape.c
1 /* Type based alias analysis.
2    Copyright (C) 2004, 2005, 2006 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Kenneth Zadeck <zadeck@naturalbridge.com>
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
8 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
9 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
10 version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
13 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
14 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
15 for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
19 Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
20 02110-1301, USA.  */
21
22 /* 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 "ggc.h"
47 #include "ipa-utils.h"
48 #include "ipa-type-escape.h"
49 #include "c-common.h"
50 #include "tree-gimple.h"
51 #include "cgraph.h"
52 #include "output.h"
53 #include "flags.h"
54 #include "timevar.h"
55 #include "diagnostic.h"
56 #include "langhooks.h"
57
58 /* Some of the aliasing is called very early, before this phase is
59    called.  To assure that this is not a problem, we keep track of if
60    this phase has been run.  */
61 static bool initialized = false;
62
63 /* This bitmap contains the set of local vars that are the lhs of
64    calls to mallocs.  These variables, when seen on the rhs as part of
65    a cast, the cast are not marked as doing bad things to the type
66    even though they are generally of the form 
67    "foo = (type_of_foo)void_temp". */
68 static bitmap results_of_malloc;
69
70 /* Scratch bitmap for avoiding work. */
71 static bitmap been_there_done_that;
72 static bitmap bitmap_tmp;
73
74 /* There are two levels of escape that types can undergo.
75
76    EXPOSED_PARAMETER - some instance of the variable is
77    passed by value into an externally visible function or some
78    instance of the variable is passed out of an externally visible
79    function as a return value.  In this case any of the fields of the
80    variable that are pointer types end up having their types marked as
81    FULL_ESCAPE.
82
83    FULL_ESCAPE - when bad things happen to good types. One of the
84    following things happens to the type: (a) either an instance of the
85    variable has its address passed to an externally visible function,
86    (b) the address is taken and some bad cast happens to the address
87    or (c) explicit arithmetic is done to the address.
88 */
89
90 enum escape_t
91 {
92   EXPOSED_PARAMETER,
93   FULL_ESCAPE
94 };
95
96 /* The following two bit vectors global_types_* correspond to
97    previous cases above.  During the analysis phase, a bit is set in
98    one of these vectors if an operation of the offending class is
99    discovered to happen on the associated type.  */
100  
101 static bitmap global_types_exposed_parameter;
102 static bitmap global_types_full_escape;
103
104 /* All of the types seen in this compilation unit. */
105 static bitmap global_types_seen;
106 /* Reverse map to take a canon uid and map it to a canon type.  Uid's
107    are never manipulated unless they are associated with a canon
108    type.  */
109 static splay_tree uid_to_canon_type;
110
111 /* Internal structure of type mapping code.  This maps a canon type
112    name to its canon type.  */
113 static splay_tree all_canon_types;
114
115 /* Map from type clones to the single canon type.  */
116 static splay_tree type_to_canon_type;
117
118 /* A splay tree of bitmaps.  An element X in the splay tree has a bit
119    set in its bitmap at TYPE_UID (TYPE_MAIN_VARIANT (Y)) if there was
120    an operation in the program of the form "&X.Y".  */
121 static splay_tree uid_to_addressof_down_map;
122
123 /* A splay tree of bitmaps.  An element Y in the splay tree has a bit
124    set in its bitmap at TYPE_UID (TYPE_MAIN_VARIANT (X)) if there was
125    an operation in the program of the form "&X.Y".  */
126 static splay_tree uid_to_addressof_up_map;
127
128 /* Tree to hold the subtype maps used to mark subtypes of escaped
129    types.  */
130 static splay_tree uid_to_subtype_map;
131
132 /* Records tree nodes seen in cgraph_create_edges.  Simply using
133    walk_tree_without_duplicates doesn't guarantee each node is visited
134    once because it gets a new htab upon each recursive call from
135    scan_for_refs.  */
136 static struct pointer_set_t *visited_nodes;
137
138 static bitmap_obstack ipa_obstack;
139
140 /* Get the name of TYPE or return the string "<UNNAMED>".  */
141 static char*
142 get_name_of_type (tree type)
143 {
144   tree name = TYPE_NAME (type);
145   
146   if (!name)
147     /* Unnamed type, do what you like here.  */
148     return (char*)"<UNNAMED>";
149   
150   /* It will be a TYPE_DECL in the case of a typedef, otherwise, an
151      identifier_node */
152   if (TREE_CODE (name) == TYPE_DECL)
153     {
154       /*  Each DECL has a DECL_NAME field which contains an
155           IDENTIFIER_NODE.  (Some decls, most often labels, may have
156           zero as the DECL_NAME).  */
157       if (DECL_NAME (name))
158         return (char*)IDENTIFIER_POINTER (DECL_NAME (name));
159       else
160         /* Unnamed type, do what you like here.  */
161         return (char*)"<UNNAMED>";
162     }
163   else if (TREE_CODE (name) == IDENTIFIER_NODE)
164     return (char*)IDENTIFIER_POINTER (name);
165   else 
166     return (char*)"<UNNAMED>";
167 }
168
169 struct type_brand_s 
170 {
171   char* name;
172   int seq;
173 };
174
175 /* Splay tree comparison function on type_brand_s structures.  */
176
177 static int 
178 compare_type_brand (splay_tree_key sk1, splay_tree_key sk2)
179 {
180   struct type_brand_s * k1 = (struct type_brand_s *) sk1;
181   struct type_brand_s * k2 = (struct type_brand_s *) sk2;
182
183   int value = strcmp(k1->name, k2->name);
184   if (value == 0)
185     return k2->seq - k1->seq;
186   else 
187     return value;
188 }
189
190 /* All of the "unique_type" code is a hack to get around the sleazy
191    implementation used to compile more than file.  Currently gcc does
192    not get rid of multiple instances of the same type that have been
193    collected from different compilation units.  */
194 /* This is a trivial algorithm for removing duplicate types.  This
195    would not work for any language that used structural equivalence as
196    the basis of its type system.  */
197 /* Return either TYPE if this is first time TYPE has been seen an
198    compatible TYPE that has already been processed.  */ 
199
200 static tree
201 discover_unique_type (tree type)
202 {
203   struct type_brand_s * brand = XNEW (struct type_brand_s);
204   int i = 0;
205   splay_tree_node result;
206
207   brand->name = get_name_of_type (type);
208
209   while (1)
210     {
211       brand->seq = i++;
212       result = splay_tree_lookup (all_canon_types, (splay_tree_key) brand);
213
214       if (result)
215         {
216           /* Create an alias since this is just the same as
217              other_type.  */
218           tree other_type = (tree) result->value;
219           if (lang_hooks.types_compatible_p (type, other_type) == 1)
220             {
221               free (brand);
222               /* Insert this new type as an alias for other_type.  */
223               splay_tree_insert (type_to_canon_type,
224                                  (splay_tree_key) type,
225                                  (splay_tree_value) other_type);
226               return other_type;
227             }
228           /* Not compatible, look for next instance with same name.  */
229         }
230       else
231         {
232           /* No more instances, create new one since this is the first
233              time we saw this type.  */
234           brand->seq = i++;
235           /* Insert the new brand.  */
236           splay_tree_insert (all_canon_types,
237                              (splay_tree_key) brand,
238                              (splay_tree_value) type);
239
240           /* Insert this new type as an alias for itself.  */
241           splay_tree_insert (type_to_canon_type,
242                              (splay_tree_key) type,
243                              (splay_tree_value) type);
244
245           /* Insert the uid for reverse lookup; */
246           splay_tree_insert (uid_to_canon_type,
247                              (splay_tree_key) TYPE_UID (type),
248                              (splay_tree_value) type);
249
250           bitmap_set_bit (global_types_seen, TYPE_UID (type));
251           return type;
252         }
253     }
254 }
255
256 /* Return true if TYPE is one of the type classes that we are willing
257    to analyze.  This skips the goofy types like arrays of pointers to
258    methods. */
259 static bool
260 type_to_consider (tree type)
261 {
262   /* Strip the *'s off.  */
263   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type);
264   while (POINTER_TYPE_P (type) || TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
265     type = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (type));
266
267   switch (TREE_CODE (type))
268     {
269     case BOOLEAN_TYPE:
270     case COMPLEX_TYPE:
271     case ENUMERAL_TYPE:
272     case INTEGER_TYPE:
273     case QUAL_UNION_TYPE:
274     case REAL_TYPE:
275     case RECORD_TYPE:
276     case UNION_TYPE:
277     case VECTOR_TYPE:
278     case VOID_TYPE:
279       return true;
280   
281     default:
282       return false;
283     }
284 }
285
286 /* Get the canon type of TYPE.  If SEE_THRU_PTRS is true, remove all
287    the POINTER_TOs and if SEE_THRU_ARRAYS is true, remove all of the
288    ARRAY_OFs and POINTER_TOs.  */
289
290 static tree 
291 get_canon_type (tree type, bool see_thru_ptrs, bool see_thru_arrays)
292 {
293   splay_tree_node result;
294   /* Strip the *'s off.  */
295   if (!type || !type_to_consider (type))
296     return NULL;
297
298   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type);
299   if (see_thru_arrays) 
300     while (POINTER_TYPE_P (type) || TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
301       type = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (type));
302
303   else if (see_thru_ptrs) 
304     while (POINTER_TYPE_P (type))
305         type = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (type));
306
307   result = splay_tree_lookup(type_to_canon_type, (splay_tree_key) type);
308   
309   if (result == NULL)
310     return discover_unique_type (type);
311   else return (tree) result->value;
312 }
313
314 /* Same as GET_CANON_TYPE, except return the TYPE_ID rather than the
315    TYPE.  */
316
317 static int
318 get_canon_type_uid (tree type, bool see_thru_ptrs, bool see_thru_arrays)
319 {
320   type = get_canon_type (type, see_thru_ptrs, see_thru_arrays);
321   if (type)
322     return TYPE_UID(type);
323   else return 0;
324 }
325
326 /* Return 0 if TYPE is a record or union type.  Return a positive
327    number if TYPE is a pointer to a record or union.  The number is
328    the number of pointer types stripped to get to the record or union
329    type.  Return -1 if TYPE is none of the above.  */
330  
331 int
332 ipa_type_escape_star_count_of_interesting_type (tree type) 
333 {
334   int count = 0;
335   /* Strip the *'s off.  */
336   if (!type)
337     return -1;
338   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type);
339   while (POINTER_TYPE_P (type))
340     {
341       type = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (type));
342       count++;
343     }
344
345   /* We are interested in records, and unions only.  */
346   if (TREE_CODE (type) == RECORD_TYPE 
347       || TREE_CODE (type) == QUAL_UNION_TYPE 
348       || TREE_CODE (type) == UNION_TYPE)
349     return count;
350   else 
351     return -1;
352
353
354
355 /* Return 0 if TYPE is a record or union type.  Return a positive
356    number if TYPE is a pointer to a record or union.  The number is
357    the number of pointer types stripped to get to the record or union
358    type.  Return -1 if TYPE is none of the above.  */
359  
360 int
361 ipa_type_escape_star_count_of_interesting_or_array_type (tree type) 
362 {
363   int count = 0;
364   /* Strip the *'s off.  */
365   if (!type)
366     return -1;
367   type = TYPE_MAIN_VARIANT (type);
368   while (POINTER_TYPE_P (type) || TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
369     {
370       type = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (type));
371       count++;
372     }
373
374   /* We are interested in records, and unions only.  */
375   if (TREE_CODE (type) == RECORD_TYPE 
376       || TREE_CODE (type) == QUAL_UNION_TYPE 
377       || TREE_CODE (type) == UNION_TYPE)
378     return count;
379   else 
380     return -1;
381
382  
383  
384 /* Return true if the record, or union TYPE passed in escapes this
385    compilation unit. Note that all of the pointer-to's are removed
386    before testing since these may not be correct.  */
387
388 bool
389 ipa_type_escape_type_contained_p (tree type)
390 {
391   if (!initialized)
392     return false;
393   return !bitmap_bit_p (global_types_full_escape, 
394                         get_canon_type_uid (type, true, false));
395 }
396
397 /* Return true if a modification to a field of type FIELD_TYPE cannot
398    clobber a record of RECORD_TYPE.  */
399
400 bool 
401 ipa_type_escape_field_does_not_clobber_p (tree record_type, tree field_type)
402
403   splay_tree_node result;
404   int uid;
405   
406   if (!initialized)
407     return false;
408
409   /* Strip off all of the pointer tos on the record type.  Strip the
410      same number of pointer tos from the field type.  If the field
411      type has fewer, it could not have been aliased. */
412   record_type = TYPE_MAIN_VARIANT (record_type);
413   field_type = TYPE_MAIN_VARIANT (field_type);
414   while (POINTER_TYPE_P (record_type))
415     {
416       record_type = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (record_type));
417       if (POINTER_TYPE_P (field_type)) 
418         field_type = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (field_type));
419       else 
420         /* However, if field_type is a union, this quick test is not
421            correct since one of the variants of the union may be a
422            pointer to type and we cannot see across that here.  So we
423            just strip the remaining pointer tos off the record type
424            and fall thru to the more precise code.  */
425         if (TREE_CODE (field_type) == QUAL_UNION_TYPE 
426             || TREE_CODE (field_type) == UNION_TYPE)
427           {
428             while (POINTER_TYPE_P (record_type))
429               record_type = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (record_type));
430             break;
431           } 
432         else 
433           return true;
434     }
435   
436   record_type = get_canon_type (record_type, true, true);
437   /* The record type must be contained.  The field type may
438      escape.  */
439   if (!ipa_type_escape_type_contained_p (record_type))
440     return false;
441
442   uid = TYPE_UID (record_type);
443   result = splay_tree_lookup (uid_to_addressof_down_map, (splay_tree_key) uid);
444   
445   if (result) 
446     {
447       bitmap field_type_map = (bitmap) result->value;
448       uid = get_canon_type_uid (field_type, true, true);
449       /* If the bit is there, the address was taken. If not, it
450          wasn't.  */
451       return !bitmap_bit_p (field_type_map, uid);
452     }
453   else
454     /* No bitmap means no addresses were taken.  */
455     return true;
456 }
457
458
459 /* Add TYPE to the suspect type set. Return true if the bit needed to
460    be marked.  */
461
462 static tree
463 mark_type (tree type, enum escape_t escape_status)
464 {
465   bitmap map = NULL;
466   int uid;
467
468   type = get_canon_type (type, true, true);
469   if (!type) 
470     return NULL;
471
472   switch (escape_status) 
473     {
474     case EXPOSED_PARAMETER:
475       map = global_types_exposed_parameter;
476       break;
477     case FULL_ESCAPE:
478       map = global_types_full_escape;
479       break;
480     }
481
482   uid = TYPE_UID (type);
483   if (bitmap_bit_p (map, uid))
484     return type;
485   else
486     {
487       bitmap_set_bit (map, uid);
488       if (escape_status == FULL_ESCAPE)
489         {
490           /* Efficiency hack. When things are bad, do not mess around
491              with this type anymore.  */
492           bitmap_set_bit (global_types_exposed_parameter, uid);
493         }      
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,
626   CT_DOWN,
627   CT_SIDEWAYS,
628   CT_USELESS
629 };
630
631 /* Check the cast FROM_TYPE to TO_TYPE.  This function requires that
632    the two types have already passed the
633    ipa_type_escape_star_count_of_interesting_type test.  */
634
635 static enum cast_type
636 check_cast_type (tree to_type, tree from_type)
637 {
638   int to_stars = count_stars (&to_type);
639   int from_stars = count_stars (&from_type);
640   if (to_stars != from_stars) 
641     return CT_SIDEWAYS;
642
643   if (to_type == from_type)
644     return CT_USELESS;
645
646   if (parent_type_p (to_type, from_type)) return CT_UP;
647   if (parent_type_p (from_type, to_type)) return CT_DOWN;
648   return CT_SIDEWAYS;
649 }     
650
651 /* Check a cast FROM this variable, TO_TYPE.  Mark the escaping types
652    if appropriate.  */ 
653 static void
654 check_cast (tree to_type, tree from) 
655 {
656   tree from_type = get_canon_type (TREE_TYPE (from), false, false);
657   bool to_interesting_type, from_interesting_type;
658
659   to_type = get_canon_type (to_type, false, false);
660   if (!from_type || !to_type || from_type == to_type)
661     return;
662
663   to_interesting_type = 
664     ipa_type_escape_star_count_of_interesting_type (to_type) >= 0;
665   from_interesting_type = 
666     ipa_type_escape_star_count_of_interesting_type (from_type) >= 0;
667
668   if (to_interesting_type) 
669     if (from_interesting_type)
670       {
671         /* Both types are interesting. This can be one of four types
672            of cast: useless, up, down, or sideways.  We do not care
673            about up or useless.  Sideways casts are always bad and
674            both sides get marked as escaping.  Downcasts are not
675            interesting here because if type is marked as escaping, all
676            of its subtypes escape.  */
677         switch (check_cast_type (to_type, from_type)) 
678           {
679           case CT_UP:
680           case CT_USELESS:
681           case CT_DOWN:
682             break;
683
684           case CT_SIDEWAYS:
685             mark_type (to_type, FULL_ESCAPE);
686             mark_type (from_type, FULL_ESCAPE);
687             break;
688           }
689       }
690     else
691       {
692         /* If this is a cast from the local that is a result from a
693            call to malloc, do not mark the cast as bad.  */
694         if (DECL_P (from) && !bitmap_bit_p (results_of_malloc, DECL_UID (from)))
695           mark_type (to_type, FULL_ESCAPE);
696       }
697   else if (from_interesting_type)
698     mark_type (from_type, FULL_ESCAPE);
699 }
700
701 /* Register the parameter and return types of function FN.  The type
702    ESCAPES if the function is visible outside of the compilation
703    unit.  */
704 static void 
705 check_function_parameter_and_return_types (tree fn, bool escapes) 
706 {
707   tree arg;
708   
709   if (TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn)))
710     {
711       for (arg = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (fn));
712            arg && TREE_VALUE (arg) != void_type_node;
713            arg = TREE_CHAIN (arg))
714         {
715           tree type = get_canon_type (TREE_VALUE (arg), false, false);
716           if (escapes)
717             mark_interesting_type (type, EXPOSED_PARAMETER);
718         }
719     }
720   else
721     {
722       /* FIXME - According to Geoff Keating, we should never have to
723          do this; the front ends should always process the arg list
724          from the TYPE_ARG_LIST. However, Geoff is wrong, this code
725          does seem to be live.  */
726
727       for (arg = DECL_ARGUMENTS (fn); arg; arg = TREE_CHAIN (arg))
728         {
729           tree type = get_canon_type (TREE_TYPE (arg), false, false);
730           if (escapes)
731             mark_interesting_type (type, EXPOSED_PARAMETER);
732         }
733     }
734   if (escapes)
735     {
736       tree type = get_canon_type (TREE_TYPE (TREE_TYPE (fn)), false, false);
737       mark_interesting_type (type, EXPOSED_PARAMETER); 
738     }
739 }
740
741 /* Return true if the variable T is the right kind of static variable to
742    perform compilation unit scope escape analysis.  */
743
744 static inline void
745 has_proper_scope_for_analysis (tree t)
746 {
747   /* If the variable has the "used" attribute, treat it as if it had a
748      been touched by the devil.  */
749   tree type = get_canon_type (TREE_TYPE (t), false, false);
750   if (!type) return;
751
752   if (lookup_attribute ("used", DECL_ATTRIBUTES (t)))
753     {
754       mark_interesting_type (type, FULL_ESCAPE);
755       return;
756     }
757
758   /* Do not want to do anything with volatile except mark any
759      function that uses one to be not const or pure.  */
760   if (TREE_THIS_VOLATILE (t)) 
761     return;
762
763   /* Do not care about a local automatic that is not static.  */
764   if (!TREE_STATIC (t) && !DECL_EXTERNAL (t))
765     return;
766
767   if (DECL_EXTERNAL (t) || TREE_PUBLIC (t))
768     {
769       /* If the front end set the variable to be READONLY and
770          constant, we can allow this variable in pure or const
771          functions but the scope is too large for our analysis to set
772          these bits ourselves.  */
773       
774       if (TREE_READONLY (t)
775           && DECL_INITIAL (t)
776           && is_gimple_min_invariant (DECL_INITIAL (t)))
777         ; /* Read of a constant, do not change the function state.  */
778       else 
779         {
780           /* The type escapes for all public and externs. */
781           mark_interesting_type (type, FULL_ESCAPE);
782         }
783     }
784 }
785
786 /* If T is a VAR_DECL for a static that we are interested in, add the
787    uid to the bitmap.  */
788
789 static void
790 check_operand (tree t)
791 {
792   if (!t) return;
793
794   /* This is an assignment from a function, register the types as
795      escaping.  */
796   if (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL)
797     check_function_parameter_and_return_types (t, true);
798
799   else if (TREE_CODE (t) == VAR_DECL)
800     has_proper_scope_for_analysis (t); 
801 }
802
803 /* Examine tree T for references.   */
804
805 static void
806 check_tree (tree t)
807 {
808   if ((TREE_CODE (t) == EXC_PTR_EXPR) || (TREE_CODE (t) == FILTER_EXPR))
809     return;
810
811   while (TREE_CODE (t) == REALPART_EXPR 
812          || TREE_CODE (t) == IMAGPART_EXPR
813          || handled_component_p (t))
814     {
815       if (TREE_CODE (t) == ARRAY_REF)
816         check_operand (TREE_OPERAND (t, 1));
817       t = TREE_OPERAND (t, 0);
818     }
819
820   if (INDIRECT_REF_P (t))
821 /*  || TREE_CODE (t) == MEM_REF) */
822     check_tree (TREE_OPERAND (t, 0));
823
824   if (SSA_VAR_P (t) || (TREE_CODE (t) == FUNCTION_DECL))
825     check_operand (t);
826 }
827
828 /* Create an address_of edge FROM_TYPE.TO_TYPE.  */
829 static void
830 mark_interesting_addressof (tree to_type, tree from_type)
831 {
832   int from_uid;
833   int to_uid;
834   bitmap type_map;
835   splay_tree_node result; 
836
837   from_type = get_canon_type (from_type, false, false);
838   to_type = get_canon_type (to_type, false, false);
839   
840   if (!from_type || !to_type)
841     return;
842
843   from_uid = TYPE_UID (from_type);
844   to_uid = TYPE_UID (to_type);
845
846   gcc_assert (ipa_type_escape_star_count_of_interesting_type (from_type) == 0);
847   
848   /* Process the Y into X map pointer.  */
849   result = splay_tree_lookup (uid_to_addressof_down_map, 
850                               (splay_tree_key) from_uid);
851   
852   if (result) 
853     type_map = (bitmap) result->value;  
854   else 
855     {
856       type_map = BITMAP_ALLOC (&ipa_obstack);
857       splay_tree_insert (uid_to_addressof_down_map,
858                          from_uid, 
859                          (splay_tree_value)type_map);
860     }
861   bitmap_set_bit (type_map, TYPE_UID (to_type));
862   
863   /* Process the X into Y reverse map pointer.  */
864   result = 
865     splay_tree_lookup (uid_to_addressof_up_map, (splay_tree_key) to_uid);
866   
867   if (result) 
868     type_map = (bitmap) result->value;  
869   else 
870     {
871       type_map = BITMAP_ALLOC (&ipa_obstack);
872       splay_tree_insert (uid_to_addressof_up_map,
873                          to_uid, 
874                          (splay_tree_value)type_map);
875     }
876   bitmap_set_bit (type_map, TYPE_UID (to_type));
877 }
878
879 /* Scan tree T to see if there are any addresses taken in within T.  */
880
881 static void 
882 look_for_address_of (tree t)
883 {
884   if (TREE_CODE (t) == ADDR_EXPR)
885     {
886       tree x = get_base_var (t);
887       tree cref = TREE_OPERAND (t, 0);
888
889       /* If we have an expression of the form "&a.b.c.d", mark a.b,
890          b.c and c.d. as having its address taken.  */ 
891       tree fielddecl = NULL_TREE;
892       while (cref!= x)
893         {
894           if (TREE_CODE (cref) == COMPONENT_REF)
895             {
896               fielddecl =  TREE_OPERAND (cref, 1);
897               mark_interesting_addressof (TREE_TYPE (fielddecl), 
898                                           DECL_FIELD_CONTEXT (fielddecl));
899             }
900           else if (TREE_CODE (cref) == ARRAY_REF)
901             get_canon_type (TREE_TYPE (cref), false, false);
902
903           cref = TREE_OPERAND (cref, 0);
904         }
905
906       if (TREE_CODE (x) == VAR_DECL) 
907         has_proper_scope_for_analysis (x);
908     }
909 }
910
911
912 /* Scan tree T to see if there are any casts within it.
913    LHS Is the LHS of the expression involving the cast.  */
914
915 static void 
916 look_for_casts (tree lhs __attribute__((unused)), tree t)
917 {
918   if (is_gimple_cast (t) || TREE_CODE (t) == VIEW_CONVERT_EXPR)
919     {
920       tree castfromvar = TREE_OPERAND (t, 0);
921       check_cast (TREE_TYPE (t), castfromvar);
922     }
923   else
924     while (handled_component_p (t))
925       {
926         t = TREE_OPERAND (t, 0);
927         if (TREE_CODE (t) == VIEW_CONVERT_EXPR)
928           {
929             /* This may be some part of a component ref.
930                IE it may be a.b.VIEW_CONVERT_EXPR<weird_type>(c).d, AFAIK.
931                castfromref will give you a.b.c, not a. */
932             tree castfromref = TREE_OPERAND (t, 0);
933             check_cast (TREE_TYPE (t), castfromref);
934           }
935         else if (TREE_CODE (t) == COMPONENT_REF)
936           get_canon_type (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (t, 1)), false, false);
937       }
938
939
940 /* Check to see if T is a read or address of operation on a static var
941    we are interested in analyzing.  */
942
943 static void
944 check_rhs_var (tree t)
945 {
946   look_for_address_of (t);
947   check_tree(t);
948 }
949
950 /* Check to see if T is an assignment to a static var we are
951    interested in analyzing.  */
952
953 static void
954 check_lhs_var (tree t)
955 {
956   check_tree(t);
957 }
958
959 /* This is a scaled down version of get_asm_expr_operands from
960    tree_ssa_operands.c.  The version there runs much later and assumes
961    that aliasing information is already available. Here we are just
962    trying to find if the set of inputs and outputs contain references
963    or address of operations to local.  FN is the function being
964    analyzed and STMT is the actual asm statement.  */
965
966 static void
967 get_asm_expr_operands (tree stmt)
968 {
969   int noutputs = list_length (ASM_OUTPUTS (stmt));
970   const char **oconstraints
971     = (const char **) alloca ((noutputs) * sizeof (const char *));
972   int i;
973   tree link;
974   const char *constraint;
975   bool allows_mem, allows_reg, is_inout;
976   
977   for (i=0, link = ASM_OUTPUTS (stmt); link; ++i, link = TREE_CHAIN (link))
978     {
979       oconstraints[i] = constraint
980         = TREE_STRING_POINTER (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (link)));
981       parse_output_constraint (&constraint, i, 0, 0,
982                                &allows_mem, &allows_reg, &is_inout);
983       
984       check_lhs_var (TREE_VALUE (link));
985     }
986
987   for (link = ASM_INPUTS (stmt); link; link = TREE_CHAIN (link))
988     {
989       constraint
990         = TREE_STRING_POINTER (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (link)));
991       parse_input_constraint (&constraint, 0, 0, noutputs, 0,
992                               oconstraints, &allows_mem, &allows_reg);
993       
994       check_rhs_var (TREE_VALUE (link));
995     }
996   
997   /* There is no code here to check for asm memory clobbers.  The
998      casual maintainer might think that such code would be necessary,
999      but that appears to be wrong.  In other parts of the compiler,
1000      the asm memory clobbers are assumed to only clobber variables
1001      that are addressable.  All types with addressable instances are
1002      assumed to already escape.  So, we are protected here.  */
1003 }
1004
1005 /* Check the parameters of a function call to CALL_EXPR to mark the
1006    types that pass across the function boundary.  Also check to see if
1007    this is either an indirect call, a call outside the compilation
1008    unit.  */
1009
1010 static bool
1011 check_call (tree call_expr) 
1012 {
1013   int flags = call_expr_flags(call_expr);
1014   tree operand;
1015   tree callee_t = get_callee_fndecl (call_expr);
1016   struct cgraph_node* callee;
1017   enum availability avail = AVAIL_NOT_AVAILABLE;
1018   call_expr_arg_iterator iter;
1019
1020   FOR_EACH_CALL_EXPR_ARG (operand, iter, call_expr)
1021     check_rhs_var (operand);
1022   
1023   if (callee_t)
1024     {
1025       tree arg_type;
1026       tree last_arg_type = NULL;
1027       callee = cgraph_node(callee_t);
1028       avail = cgraph_function_body_availability (callee);
1029       
1030       /* Check that there are no implicit casts in the passing of
1031          parameters.  */
1032       if (TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (callee_t)))
1033         {
1034           for (arg_type = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (callee_t)),
1035                  operand = first_call_expr_arg (call_expr, &iter);
1036                arg_type && TREE_VALUE (arg_type) != void_type_node;
1037                arg_type = TREE_CHAIN (arg_type),
1038                  operand = next_call_expr_arg (&iter))
1039             {
1040               if (operand)
1041                 {
1042                   last_arg_type = TREE_VALUE(arg_type);
1043                   check_cast (last_arg_type, operand);
1044                 }
1045               else 
1046                 /* The code reaches here for some unfortunate
1047                    builtin functions that do not have a list of
1048                    argument types.  */
1049                 break; 
1050             }
1051         } 
1052       else  
1053         { 
1054           /* FIXME - According to Geoff Keating, we should never
1055              have to do this; the front ends should always process
1056              the arg list from the TYPE_ARG_LIST. */
1057           for (arg_type = DECL_ARGUMENTS (callee_t),
1058                  operand = first_call_expr_arg (call_expr, &iter);
1059                arg_type;
1060                arg_type = TREE_CHAIN (arg_type),
1061                  operand = next_call_expr_arg (&iter))
1062             {
1063               if (operand)
1064                 {
1065                   last_arg_type = TREE_TYPE(arg_type);
1066                   check_cast (last_arg_type, operand);
1067                 } 
1068               else 
1069                 /* The code reaches here for some unfortunate
1070                    builtin functions that do not have a list of
1071                    argument types.  */
1072                 break; 
1073             }
1074         }
1075       
1076       /* In the case where we have a var_args function, we need to
1077          check the remaining parameters against the last argument.  */
1078       arg_type = last_arg_type;
1079       for (;
1080            operand != NULL_TREE;
1081            operand = next_call_expr_arg (&iter))
1082         {
1083           if (arg_type)
1084             check_cast (arg_type, operand);
1085           else 
1086             {
1087               /* The code reaches here for some unfortunate
1088                  builtin functions that do not have a list of
1089                  argument types.  Most of these functions have
1090                  been marked as having their parameters not
1091                  escape, but for the rest, the type is doomed.  */
1092               tree type = get_canon_type (TREE_TYPE (operand), false, false);
1093               mark_interesting_type (type, FULL_ESCAPE);
1094             }
1095         }
1096     }
1097
1098   /* The callee is either unknown (indirect call) or there is just no
1099      scannable code for it (external call) .  We look to see if there
1100      are any bits available for the callee (such as by declaration or
1101      because it is builtin) and process solely on the basis of those
1102      bits. */
1103
1104   if (avail == AVAIL_NOT_AVAILABLE || avail == AVAIL_OVERWRITABLE)
1105     {
1106       /* If this is a direct call to an external function, mark all of
1107          the parameter and return types.  */
1108       FOR_EACH_CALL_EXPR_ARG (operand, iter, call_expr)
1109         {
1110           tree type = get_canon_type (TREE_TYPE (operand), false, false);
1111           mark_interesting_type (type, EXPOSED_PARAMETER);
1112     }
1113           
1114       if (callee_t) 
1115         {
1116           tree type = 
1117             get_canon_type (TREE_TYPE (TREE_TYPE (callee_t)), false, false);
1118           mark_interesting_type (type, EXPOSED_PARAMETER);
1119         }
1120     }
1121   return (flags & ECF_MALLOC);
1122 }
1123
1124 /* CODE is the operation on OP0 and OP1.  OP0 is the operand that we
1125    *know* is a pointer type.  OP1 may be a pointer type.  */
1126 static bool 
1127 okay_pointer_operation (enum tree_code code, tree op0, tree op1)
1128 {
1129   tree op0type = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (op0));
1130   tree op1type = TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (op1));
1131   if (POINTER_TYPE_P (op1type))
1132     return false;
1133   switch (code)
1134     {
1135     case MULT_EXPR:
1136     case PLUS_EXPR:
1137     case MINUS_EXPR:
1138       /* TODO: Handle multiples of op0 size as well */
1139       if (operand_equal_p (size_in_bytes (op0type), op1, 0))
1140         return true;
1141       /* fallthrough */
1142
1143     default:
1144       return false;
1145     }
1146   return false;
1147 }
1148
1149 /* TP is the part of the tree currently under the microscope.
1150    WALK_SUBTREES is part of the walk_tree api but is unused here.
1151    DATA is cgraph_node of the function being walked.  */
1152
1153 /* FIXME: When this is converted to run over SSA form, this code
1154    should be converted to use the operand scanner.  */
1155
1156 static tree
1157 scan_for_refs (tree *tp, int *walk_subtrees, void *data)
1158 {
1159   struct cgraph_node *fn = data;
1160   tree t = *tp;
1161
1162   switch (TREE_CODE (t))  
1163     {
1164     case VAR_DECL:
1165       if (DECL_INITIAL (t))
1166         walk_tree (&DECL_INITIAL (t), scan_for_refs, fn, visited_nodes);
1167       *walk_subtrees = 0;
1168       break;
1169
1170     case GIMPLE_MODIFY_STMT:
1171       {
1172         /* First look on the lhs and see what variable is stored to */
1173         tree lhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (t, 0);
1174         tree rhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (t, 1);
1175
1176         check_lhs_var (lhs);
1177         check_cast (TREE_TYPE (lhs), rhs);
1178
1179         /* For the purposes of figuring out what the cast affects */
1180
1181         /* Next check the operands on the rhs to see if they are ok. */
1182         switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (rhs))) 
1183           {
1184           case tcc_binary:          
1185             {
1186               tree op0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
1187               tree type0 = get_canon_type (TREE_TYPE (op0), false, false);
1188               tree op1 = TREE_OPERAND (rhs, 1);
1189               tree type1 = get_canon_type (TREE_TYPE (op1), false, false);
1190  
1191               /* If this is pointer arithmetic of any bad sort, then
1192                  we need to mark the types as bad.  For binary
1193                  operations, no binary operator we currently support
1194                  is always "safe" in regard to what it would do to
1195                  pointers for purposes of determining which types
1196                  escape, except operations of the size of the type.
1197                  It is possible that min and max under the right set
1198                  of circumstances and if the moon is in the correct
1199                  place could be safe, but it is hard to see how this
1200                  is worth the effort.  */
1201  
1202               if (type0 && POINTER_TYPE_P (type0)
1203                   && !okay_pointer_operation (TREE_CODE (rhs), op0, op1))
1204                 mark_interesting_type (type0, FULL_ESCAPE);
1205               if (type1 && POINTER_TYPE_P (type1)
1206                   && !okay_pointer_operation (TREE_CODE (rhs), op1, op0))
1207                 mark_interesting_type (type1, FULL_ESCAPE);
1208               
1209               look_for_casts (lhs, op0);
1210               look_for_casts (lhs, op1);
1211               check_rhs_var (op0);
1212               check_rhs_var (op1);
1213             }
1214             break;
1215           case tcc_unary:
1216             {
1217               tree op0 = TREE_OPERAND (rhs, 0);
1218               tree type0 = get_canon_type (TREE_TYPE (op0), false, false);
1219               /* For unary operations, if the operation is NEGATE or
1220                  ABS on a pointer, this is also considered pointer
1221                  arithmetic and thus, bad for business.  */
1222               if (type0 && (TREE_CODE (op0) == NEGATE_EXPR
1223                    || TREE_CODE (op0) == ABS_EXPR)
1224                   && POINTER_TYPE_P (type0))
1225                 {
1226                   mark_interesting_type (type0, FULL_ESCAPE);
1227                 }
1228               check_rhs_var (op0);
1229               look_for_casts (lhs, op0);
1230               look_for_casts (lhs, rhs);
1231             }
1232
1233             break;
1234           case tcc_reference:
1235             look_for_casts (lhs, rhs);
1236             check_rhs_var (rhs);
1237             break;
1238           case tcc_declaration:
1239             check_rhs_var (rhs);
1240             break;
1241           case tcc_expression:
1242             switch (TREE_CODE (rhs)) 
1243               {
1244               case ADDR_EXPR:
1245                 look_for_casts (lhs, TREE_OPERAND (rhs, 0));
1246                 check_rhs_var (rhs);
1247                 break;
1248               default:
1249                 break;
1250               }
1251             break;
1252           case tcc_vl_exp:
1253             switch (TREE_CODE (rhs))
1254               {
1255               case CALL_EXPR:
1256                 /* If this is a call to malloc, squirrel away the
1257                    result so we do mark the resulting cast as being
1258                    bad.  */
1259                 if (check_call (rhs))
1260                   {
1261                     if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
1262                       lhs = SSA_NAME_VAR (lhs);
1263                     bitmap_set_bit (results_of_malloc, DECL_UID (lhs));
1264                   }
1265                 break;
1266               default:
1267                 break;
1268               }
1269             break;
1270           default:
1271             break;
1272           }
1273         *walk_subtrees = 0;
1274       }
1275       break;
1276
1277     case ADDR_EXPR:
1278       /* This case is here to find addresses on rhs of constructors in
1279          decl_initial of static variables. */
1280       check_rhs_var (t);
1281       *walk_subtrees = 0;
1282       break;
1283
1284     case CALL_EXPR: 
1285       check_call (t);
1286       *walk_subtrees = 0;
1287       break;
1288       
1289     case ASM_EXPR:
1290       get_asm_expr_operands (t);
1291       *walk_subtrees = 0;
1292       break;
1293       
1294     default:
1295       break;
1296     }
1297   return NULL;
1298 }
1299
1300
1301 /* The init routine for analyzing global static variable usage.  See
1302    comments at top for description.  */
1303 static void 
1304 ipa_init (void) 
1305 {
1306   bitmap_obstack_initialize (&ipa_obstack);
1307   global_types_exposed_parameter = BITMAP_ALLOC (&ipa_obstack);
1308   global_types_full_escape = BITMAP_ALLOC (&ipa_obstack);
1309   global_types_seen = BITMAP_ALLOC (&ipa_obstack);
1310   results_of_malloc = BITMAP_ALLOC (&ipa_obstack);
1311
1312   uid_to_canon_type = splay_tree_new (splay_tree_compare_ints, 0, 0);
1313   all_canon_types = splay_tree_new (compare_type_brand, 0, 0);
1314   type_to_canon_type = splay_tree_new (splay_tree_compare_pointers, 0, 0);
1315   uid_to_subtype_map = splay_tree_new (splay_tree_compare_ints, 0, 0);
1316   uid_to_addressof_down_map = splay_tree_new (splay_tree_compare_ints, 0, 0);
1317   uid_to_addressof_up_map = splay_tree_new (splay_tree_compare_ints, 0, 0);
1318
1319   /* There are some shared nodes, in particular the initializers on
1320      static declarations.  We do not need to scan them more than once
1321      since all we would be interested in are the addressof
1322      operations.  */
1323   visited_nodes = pointer_set_create ();
1324   initialized = true;
1325 }
1326
1327 /* Check out the rhs of a static or global initialization VNODE to see
1328    if any of them contain addressof operations.  Note that some of
1329    these variables may  not even be referenced in the code in this
1330    compilation unit but their right hand sides may contain references
1331    to variables defined within this unit.  */
1332
1333 static void 
1334 analyze_variable (struct varpool_node *vnode)
1335 {
1336   tree global = vnode->decl;
1337   tree type = get_canon_type (TREE_TYPE (global), false, false);
1338
1339   /* If this variable has exposure beyond the compilation unit, add
1340      its type to the global types.  */
1341
1342   if (vnode->externally_visible)
1343     mark_interesting_type (type, FULL_ESCAPE);
1344
1345   gcc_assert (TREE_CODE (global) == VAR_DECL);
1346
1347   if (DECL_INITIAL (global))
1348     walk_tree (&DECL_INITIAL (global), scan_for_refs, NULL, visited_nodes);
1349 }
1350
1351 /* This is the main routine for finding the reference patterns for
1352    global variables within a function FN.  */
1353
1354 static void
1355 analyze_function (struct cgraph_node *fn)
1356 {
1357   tree decl = fn->decl;
1358   check_function_parameter_and_return_types (decl, 
1359                                              fn->local.externally_visible);
1360   if (dump_file)
1361     fprintf (dump_file, "\n local analysis of %s", cgraph_node_name (fn));
1362   
1363   {
1364     struct function *this_cfun = DECL_STRUCT_FUNCTION (decl);
1365     basic_block this_block;
1366
1367     FOR_EACH_BB_FN (this_block, this_cfun)
1368       {
1369         block_stmt_iterator bsi;
1370         for (bsi = bsi_start (this_block); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
1371           walk_tree (bsi_stmt_ptr (bsi), scan_for_refs, 
1372                      fn, visited_nodes);
1373       }
1374   }
1375
1376   /* There may be const decls with interesting right hand sides.  */
1377   if (DECL_STRUCT_FUNCTION (decl))
1378     {
1379       tree step;
1380       for (step = DECL_STRUCT_FUNCTION (decl)->unexpanded_var_list;
1381            step;
1382            step = TREE_CHAIN (step))
1383         {
1384           tree var = TREE_VALUE (step);
1385           if (TREE_CODE (var) == VAR_DECL 
1386               && DECL_INITIAL (var)
1387               && !TREE_STATIC (var))
1388             walk_tree (&DECL_INITIAL (var), scan_for_refs, 
1389                        fn, visited_nodes);
1390           get_canon_type (TREE_TYPE (var), false, false);
1391         }
1392     }
1393 }
1394
1395 \f
1396
1397 /* Convert a type_UID into a type.  */
1398 static tree
1399 type_for_uid (int uid)
1400 {
1401   splay_tree_node result = 
1402     splay_tree_lookup (uid_to_canon_type, (splay_tree_key) uid);
1403   
1404   if (result)
1405     return (tree) result->value;  
1406   else return NULL;
1407 }
1408
1409 /* Return the a bitmap with the subtypes of the type for UID.  If it
1410    does not exist, return either NULL or a new bitmap depending on the
1411    value of CREATE.  */ 
1412
1413 static bitmap
1414 subtype_map_for_uid (int uid, bool create)
1415 {
1416   splay_tree_node result = splay_tree_lookup (uid_to_subtype_map, 
1417                               (splay_tree_key) uid);
1418   
1419   if (result) 
1420     return (bitmap) result->value;  
1421   else if (create)
1422     {
1423       bitmap subtype_map = BITMAP_ALLOC (&ipa_obstack);
1424       splay_tree_insert (uid_to_subtype_map,
1425                          uid, 
1426                          (splay_tree_value)subtype_map);
1427       return subtype_map;
1428     }
1429   else return NULL;
1430 }
1431
1432 /* Mark all of the supertypes and field types of TYPE as being seen.
1433    Also accumulate the subtypes for each type so that
1434    close_types_full_escape can mark a subtype as escaping if the
1435    supertype escapes.  */
1436
1437 static void
1438 close_type_seen (tree type)
1439 {
1440   tree field;
1441   int i, uid;
1442   tree binfo, base_binfo;
1443
1444   /* See thru all pointer tos and array ofs. */
1445   type = get_canon_type (type, true, true);
1446   if (!type)
1447     return;
1448
1449   uid = TYPE_UID (type);
1450
1451   if (bitmap_bit_p (been_there_done_that, uid))
1452     return;
1453   bitmap_set_bit (been_there_done_that, uid);
1454
1455   /* If we are doing a language with a type hierarchy, mark all of
1456      the superclasses.  */
1457   if (TYPE_BINFO (type)) 
1458     for (binfo = TYPE_BINFO (type), i = 0;
1459          BINFO_BASE_ITERATE (binfo, i, base_binfo); i++)
1460       {
1461         tree binfo_type = BINFO_TYPE (base_binfo);
1462         bitmap subtype_map = subtype_map_for_uid 
1463           (TYPE_UID (TYPE_MAIN_VARIANT (binfo_type)), true);
1464         bitmap_set_bit (subtype_map, uid);
1465         close_type_seen (get_canon_type (binfo_type, true, true));
1466       }
1467       
1468   /* If the field is a struct or union type, mark all of the
1469      subfields.  */
1470   for (field = TYPE_FIELDS (type);
1471        field;
1472        field = TREE_CHAIN (field))
1473     {
1474       tree field_type;
1475       if (TREE_CODE (field) != FIELD_DECL)
1476         continue;
1477
1478       field_type = TREE_TYPE (field);
1479       if (ipa_type_escape_star_count_of_interesting_or_array_type (field_type) >= 0)
1480         close_type_seen (get_canon_type (field_type, true, true));
1481     }
1482 }
1483
1484 /* Take a TYPE that has been passed by value to an external function
1485    and mark all of the fields that have pointer types as escaping. For
1486    any of the non pointer types that are structures or unions,
1487    recurse.  TYPE is never a pointer type.  */ 
1488
1489 static void
1490 close_type_exposed_parameter (tree type)
1491 {
1492   tree field;
1493   int uid;
1494
1495   type = get_canon_type (type, false, false);
1496   if (!type)
1497     return;
1498   uid = TYPE_UID (type);
1499   gcc_assert (!POINTER_TYPE_P (type));
1500
1501   if (bitmap_bit_p (been_there_done_that, uid))
1502     return;
1503   bitmap_set_bit (been_there_done_that, uid);
1504
1505   /* If the field is a struct or union type, mark all of the
1506      subfields.  */
1507   for (field = TYPE_FIELDS (type);
1508        field;
1509        field = TREE_CHAIN (field))
1510     {
1511       tree field_type;
1512
1513       if (TREE_CODE (field) != FIELD_DECL)
1514         continue;
1515
1516       field_type = get_canon_type (TREE_TYPE (field), false, false);
1517       mark_interesting_type (field_type, EXPOSED_PARAMETER);
1518
1519       /* Only recurse for non pointer types of structures and unions.  */
1520       if (ipa_type_escape_star_count_of_interesting_type (field_type) == 0) 
1521         close_type_exposed_parameter (field_type);
1522     }
1523 }
1524
1525 /* The next function handles the case where a type fully escapes.
1526    This means that not only does the type itself escape, 
1527
1528    a) the type of every field recursively escapes
1529    b) the type of every subtype escapes as well as the super as well
1530    as all of the pointer to types for each field.
1531
1532    Note that pointer to types are not marked as escaping.  If the
1533    pointed to type escapes, the pointer to type also escapes.
1534
1535    Take a TYPE that has had the address taken for an instance of it
1536    and mark all of the types for its fields as having their addresses
1537    taken. */ 
1538
1539 static void
1540 close_type_full_escape (tree type)
1541 {
1542   tree field;
1543   unsigned int i;
1544   int uid;
1545   tree binfo, base_binfo;
1546   bitmap_iterator bi;
1547   bitmap subtype_map;
1548   splay_tree_node address_result; 
1549
1550   /* Strip off any pointer or array types.  */
1551   type = get_canon_type (type, true, true);
1552   if (!type)
1553     return;
1554   uid = TYPE_UID (type);
1555
1556   if (bitmap_bit_p (been_there_done_that, uid))
1557     return;
1558   bitmap_set_bit (been_there_done_that, uid);
1559
1560   subtype_map = subtype_map_for_uid (uid, false);
1561
1562   /* If we are doing a language with a type hierarchy, mark all of
1563      the superclasses.  */
1564   if (TYPE_BINFO (type)) 
1565     for (binfo = TYPE_BINFO (type), i = 0;
1566          BINFO_BASE_ITERATE (binfo, i, base_binfo); i++)
1567       {
1568         tree binfotype = BINFO_TYPE (base_binfo);
1569         binfotype = mark_type (binfotype, FULL_ESCAPE);
1570         close_type_full_escape (binfotype);
1571       }
1572       
1573   /* Mark as escaped any types that have been down casted to
1574      this type. */
1575   if (subtype_map)
1576     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (subtype_map, 0, i, bi)
1577       {
1578         tree subtype = type_for_uid (i); 
1579         subtype = mark_type (subtype, FULL_ESCAPE);
1580         close_type_full_escape (subtype);
1581       }
1582
1583   /* If the field is a struct or union type, mark all of the
1584      subfields.  */
1585   for (field = TYPE_FIELDS (type);
1586        field;
1587        field = TREE_CHAIN (field))
1588     {
1589       tree field_type;
1590       if (TREE_CODE (field) != FIELD_DECL)
1591         continue;
1592
1593       field_type = TREE_TYPE (field);
1594       if (ipa_type_escape_star_count_of_interesting_or_array_type (field_type) >= 0)
1595         {
1596           field_type = mark_type (field_type, FULL_ESCAPE);
1597           close_type_full_escape (field_type);
1598         }
1599     }
1600
1601   /* For all of the types A that contain this type B and were part of
1602      an expression like "&...A.B...", mark the A's as escaping.  */
1603   address_result = splay_tree_lookup (uid_to_addressof_up_map, 
1604                                       (splay_tree_key) uid);
1605   if (address_result)
1606     {
1607       bitmap containing_classes = (bitmap) address_result->value;
1608       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (containing_classes, 0, i, bi)
1609         {
1610           close_type_full_escape (type_for_uid (i));
1611         }
1612     }
1613 }
1614
1615 /* Transitively close the addressof bitmap for the type with UID.
1616    This means that if we had a.b and b.c, a would have both b and c in
1617    its maps.  */ 
1618
1619 static bitmap
1620 close_addressof_down (int uid) 
1621 {
1622   bitmap_iterator bi;
1623   splay_tree_node result = 
1624     splay_tree_lookup (uid_to_addressof_down_map, (splay_tree_key) uid);
1625   bitmap map = NULL;
1626   bitmap new_map;
1627   unsigned int i;
1628   
1629   if (result) 
1630     map = (bitmap) result->value;
1631   else 
1632     return NULL;
1633
1634   if (bitmap_bit_p (been_there_done_that, uid))
1635     return map;
1636   bitmap_set_bit (been_there_done_that, uid);
1637
1638   /* If the type escapes, get rid of the addressof map, it will not be
1639      needed.  */
1640   if (bitmap_bit_p (global_types_full_escape, uid))
1641     {
1642       BITMAP_FREE (map);
1643       splay_tree_remove (uid_to_addressof_down_map, (splay_tree_key) uid);
1644       return NULL;
1645     }
1646
1647   /* The new_map will have all of the bits for the enclosed fields and
1648      will have the unique id version of the old map.  */
1649   new_map = BITMAP_ALLOC (&ipa_obstack);
1650
1651   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (map, 0, i, bi)
1652     {
1653       bitmap submap = close_addressof_down (i);
1654       bitmap_set_bit (new_map, i);
1655       if (submap) 
1656         bitmap_ior_into (new_map, submap);
1657     }      
1658   result->value = (splay_tree_value) new_map;
1659
1660   BITMAP_FREE (map);
1661   return new_map;
1662 }
1663
1664 \f
1665 /* The main entry point for type escape analysis.  */
1666
1667 static unsigned int
1668 type_escape_execute (void)
1669 {
1670   struct cgraph_node *node;
1671   struct varpool_node *vnode;
1672   unsigned int i;
1673   bitmap_iterator bi;
1674   splay_tree_node result;
1675
1676   ipa_init ();
1677
1678   /* Process all of the variables first.  */
1679   FOR_EACH_STATIC_VARIABLE (vnode)
1680     analyze_variable (vnode);
1681
1682   /* Process all of the functions. next
1683
1684      We do not want to process any of the clones so we check that this
1685      is a master clone.  However, we do need to process any
1686      AVAIL_OVERWRITABLE functions (these are never clones) because
1687      they may cause a type variable to escape.  
1688   */
1689   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
1690     if (node->analyzed 
1691         && (cgraph_is_master_clone (node)
1692             || (cgraph_function_body_availability (node) == AVAIL_OVERWRITABLE)))
1693       analyze_function (node);
1694
1695
1696   pointer_set_destroy (visited_nodes);
1697   visited_nodes = NULL;
1698
1699   /* Do all of the closures to discover which types escape the
1700      compilation unit.  */
1701
1702   been_there_done_that = BITMAP_ALLOC (&ipa_obstack);
1703   bitmap_tmp = BITMAP_ALLOC (&ipa_obstack);
1704
1705   /* Examine the types that we have directly seen in scanning the code
1706      and add to that any contained types or superclasses.  */
1707
1708   bitmap_copy (bitmap_tmp, global_types_seen);
1709   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (bitmap_tmp, 0, i, bi)
1710     {
1711       tree type = type_for_uid (i);
1712       /* Only look at records and unions and pointer tos.  */
1713       if (ipa_type_escape_star_count_of_interesting_or_array_type (type) >= 0)
1714         close_type_seen (type);
1715     }
1716   bitmap_clear (been_there_done_that);
1717
1718   /* Examine all of the types passed by value and mark any enclosed
1719      pointer types as escaping.  */
1720   bitmap_copy (bitmap_tmp, global_types_exposed_parameter);
1721   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (bitmap_tmp, 0, i, bi)
1722     {
1723       close_type_exposed_parameter (type_for_uid (i));
1724     }
1725   bitmap_clear (been_there_done_that);
1726
1727   /* Close the types for escape.  If something escapes, then any
1728      enclosed types escape as well as any subtypes.  */
1729   bitmap_copy (bitmap_tmp, global_types_full_escape);
1730   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (bitmap_tmp, 0, i, bi)
1731     {
1732       close_type_full_escape (type_for_uid (i));
1733     }
1734   bitmap_clear (been_there_done_that);
1735
1736   /* Before this pass, the uid_to_addressof_down_map for type X
1737      contained an entry for Y if there had been an operation of the
1738      form &X.Y.  This step adds all of the fields contained within Y
1739      (recursively) to X's map.  */
1740   
1741   result = splay_tree_min (uid_to_addressof_down_map);
1742   while (result)
1743     {
1744       int uid = result->key;
1745       /* Close the addressof map, i.e. copy all of the transitive
1746          substructures up to this level.  */
1747       close_addressof_down (uid);
1748       result = splay_tree_successor (uid_to_addressof_down_map, uid);
1749     }
1750
1751   /* Do not need the array types and pointer types in the persistent
1752      data structures.  */
1753   result = splay_tree_min (all_canon_types);
1754   while (result)
1755     {
1756       tree type = (tree) result->value;
1757       tree key = (tree) result->key;
1758       if (POINTER_TYPE_P (type) 
1759           || TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
1760         {
1761           splay_tree_remove (all_canon_types, (splay_tree_key) result->key);
1762           splay_tree_remove (type_to_canon_type, (splay_tree_key) type);
1763           splay_tree_remove (uid_to_canon_type, (splay_tree_key) TYPE_UID (type));
1764           bitmap_clear_bit (global_types_seen, TYPE_UID (type));
1765         }
1766       result = splay_tree_successor (all_canon_types, (splay_tree_key) key);
1767     }
1768
1769   if (dump_file)
1770     { 
1771       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (global_types_seen, 0, i, bi)
1772         {
1773           /* The pointer types are in the global_types_full_escape
1774              bitmap but not in the backwards map.  They also contain
1775              no useful information since they are not marked.  */
1776           tree type = type_for_uid (i);
1777           fprintf(dump_file, "type %d ", i);
1778           print_generic_expr (dump_file, type, 0);
1779           if (bitmap_bit_p (global_types_full_escape, i))
1780             fprintf(dump_file, " escaped\n");
1781           else 
1782             fprintf(dump_file, " contained\n");
1783         }
1784     }
1785
1786   /* Get rid of uid_to_addressof_up_map and its bitmaps.  */
1787   result = splay_tree_min (uid_to_addressof_up_map);
1788   while (result)
1789     {
1790       int uid = (int)result->key;
1791       bitmap bm = (bitmap)result->value;
1792
1793       BITMAP_FREE (bm);
1794       splay_tree_remove (uid_to_addressof_up_map, (splay_tree_key) uid);
1795       result = splay_tree_successor (uid_to_addressof_up_map, uid);
1796     }
1797
1798   /* Get rid of the subtype map.  */
1799   result = splay_tree_min (uid_to_subtype_map);
1800   while (result)
1801     {
1802       bitmap b = (bitmap)result->value;
1803       BITMAP_FREE(b);
1804       splay_tree_remove (uid_to_subtype_map, result->key);
1805       result = splay_tree_min (uid_to_subtype_map);
1806     }
1807   splay_tree_delete (uid_to_subtype_map);
1808   uid_to_subtype_map = NULL;
1809
1810   BITMAP_FREE (global_types_exposed_parameter);
1811   BITMAP_FREE (been_there_done_that);
1812   BITMAP_FREE (bitmap_tmp);
1813   BITMAP_FREE (results_of_malloc);
1814   return 0;
1815 }
1816
1817 static bool
1818 gate_type_escape_vars (void)
1819 {
1820   return (flag_unit_at_a_time != 0 && flag_ipa_type_escape
1821           /* Don't bother doing anything if the program has errors.  */
1822           && !(errorcount || sorrycount));
1823 }
1824
1825 struct tree_opt_pass pass_ipa_type_escape =
1826 {
1827   "type-escape-var",                    /* name */
1828   gate_type_escape_vars,                /* gate */
1829   type_escape_execute,                  /* execute */
1830   NULL,                                 /* sub */
1831   NULL,                                 /* next */
1832   0,                                    /* static_pass_number */
1833   TV_IPA_TYPE_ESCAPE,                   /* tv_id */
1834   0,                                    /* properties_required */
1835   0,                                    /* properties_provided */
1836   0,                                    /* properties_destroyed */
1837   0,                                    /* todo_flags_start */
1838   0,                                    /* todo_flags_finish */
1839   0                                     /* letter */
1840 };
1841