OSDN Git Service

* gcc.dg/tls/tls.exp: Remove temporary file.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-alias.c
1 /* Alias analysis for trees.
2    Copyright (C) 2004, 2005 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
10 any later version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 GNU General Public License 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
19 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
20 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
21
22 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "coretypes.h"
25 #include "tm.h"
26 #include "tree.h"
27 #include "rtl.h"
28 #include "tm_p.h"
29 #include "hard-reg-set.h"
30 #include "basic-block.h"
31 #include "timevar.h"
32 #include "expr.h"
33 #include "ggc.h"
34 #include "langhooks.h"
35 #include "flags.h"
36 #include "function.h"
37 #include "diagnostic.h"
38 #include "tree-dump.h"
39 #include "tree-gimple.h"
40 #include "tree-flow.h"
41 #include "tree-inline.h"
42 #include "tree-pass.h"
43 #include "convert.h"
44 #include "params.h"
45 #include "vec.h"
46
47 /* 'true' after aliases have been computed (see compute_may_aliases).  */
48 bool aliases_computed_p;
49
50 /* Structure to map a variable to its alias set and keep track of the
51    virtual operands that will be needed to represent it.  */
52 struct alias_map_d
53 {
54   /* Variable and its alias set.  */
55   tree var;
56   HOST_WIDE_INT set;
57
58   /* Total number of virtual operands that will be needed to represent
59      all the aliases of VAR.  */
60   long total_alias_vops;
61
62   /* Nonzero if the aliases for this memory tag have been grouped
63      already.  Used in group_aliases.  */
64   unsigned int grouped_p : 1;
65
66   /* Set of variables aliased with VAR.  This is the exact same
67      information contained in VAR_ANN (VAR)->MAY_ALIASES, but in
68      bitmap form to speed up alias grouping.  */
69   sbitmap may_aliases;
70 };
71
72
73 /* Alias information used by compute_may_aliases and its helpers.  */
74 struct alias_info
75 {
76   /* SSA names visited while collecting points-to information.  If bit I
77      is set, it means that SSA variable with version I has already been
78      visited.  */
79   sbitmap ssa_names_visited;
80
81   /* Array of SSA_NAME pointers processed by the points-to collector.  */
82   varray_type processed_ptrs;
83
84   /* Variables whose address is still needed.  */
85   bitmap addresses_needed;
86
87   /* ADDRESSABLE_VARS contains all the global variables and locals that
88      have had their address taken.  */
89   struct alias_map_d **addressable_vars;
90   size_t num_addressable_vars;
91
92   /* POINTERS contains all the _DECL pointers with unique memory tags
93      that have been referenced in the program.  */
94   struct alias_map_d **pointers;
95   size_t num_pointers;
96
97   /* Number of function calls found in the program.  */
98   size_t num_calls_found;
99
100   /* Number of const/pure function calls found in the program.  */
101   size_t num_pure_const_calls_found;
102
103   /* Array of counters to keep track of how many times each pointer has
104      been dereferenced in the program.  This is used by the alias grouping
105      heuristic in compute_flow_insensitive_aliasing.  */
106   varray_type num_references;
107
108   /* Total number of virtual operands that will be needed to represent
109      all the aliases of all the pointers found in the program.  */
110   long total_alias_vops;
111
112   /* Variables that have been written to.  */
113   bitmap written_vars;
114
115   /* Pointers that have been used in an indirect store operation.  */
116   bitmap dereferenced_ptrs_store;
117
118   /* Pointers that have been used in an indirect load operation.  */
119   bitmap dereferenced_ptrs_load;
120 };
121
122
123 /* Counters used to display statistics on alias analysis.  */
124 struct alias_stats_d
125 {
126   unsigned int alias_queries;
127   unsigned int alias_mayalias;
128   unsigned int alias_noalias;
129   unsigned int simple_queries;
130   unsigned int simple_resolved;
131   unsigned int tbaa_queries;
132   unsigned int tbaa_resolved;
133 };
134
135
136 /* Local variables.  */
137 static struct alias_stats_d alias_stats;
138
139 /* Local functions.  */
140 static void compute_flow_insensitive_aliasing (struct alias_info *);
141 static void dump_alias_stats (FILE *);
142 static bool may_alias_p (tree, HOST_WIDE_INT, tree, HOST_WIDE_INT);
143 static tree create_memory_tag (tree type, bool is_type_tag);
144 static tree get_tmt_for (tree, struct alias_info *);
145 static tree get_nmt_for (tree);
146 static void add_may_alias (tree, tree);
147 static void replace_may_alias (tree, size_t, tree);
148 static struct alias_info *init_alias_info (void);
149 static void delete_alias_info (struct alias_info *);
150 static void compute_points_to_and_addr_escape (struct alias_info *);
151 static void compute_flow_sensitive_aliasing (struct alias_info *);
152 static void setup_pointers_and_addressables (struct alias_info *);
153 static bool collect_points_to_info_r (tree, tree, void *);
154 static bool is_escape_site (tree, struct alias_info *);
155 static void add_pointed_to_var (struct alias_info *, tree, tree);
156 static void create_global_var (void);
157 static void collect_points_to_info_for (struct alias_info *, tree);
158 static void maybe_create_global_var (struct alias_info *ai);
159 static void group_aliases (struct alias_info *);
160 static void set_pt_anything (tree ptr);
161 static void set_pt_malloc (tree ptr);
162
163 /* Global declarations.  */
164
165 /* Call clobbered variables in the function.  If bit I is set, then
166    REFERENCED_VARS (I) is call-clobbered.  */
167 bitmap call_clobbered_vars;
168
169 /* Addressable variables in the function.  If bit I is set, then
170    REFERENCED_VARS (I) has had its address taken.  Note that
171    CALL_CLOBBERED_VARS and ADDRESSABLE_VARS are not related.  An
172    addressable variable is not necessarily call-clobbered (e.g., a
173    local addressable whose address does not escape) and not all
174    call-clobbered variables are addressable (e.g., a local static
175    variable).  */
176 bitmap addressable_vars;
177
178 /* When the program has too many call-clobbered variables and call-sites,
179    this variable is used to represent the clobbering effects of function
180    calls.  In these cases, all the call clobbered variables in the program
181    are forced to alias this variable.  This reduces compile times by not
182    having to keep track of too many V_MAY_DEF expressions at call sites.  */
183 tree global_var;
184
185
186 /* Compute may-alias information for every variable referenced in function
187    FNDECL.
188
189    Alias analysis proceeds in 3 main phases:
190
191    1- Points-to and escape analysis.
192
193    This phase walks the use-def chains in the SSA web looking for three
194    things:
195
196         * Assignments of the form P_i = &VAR
197         * Assignments of the form P_i = malloc()
198         * Pointers and ADDR_EXPR that escape the current function.
199
200    The concept of 'escaping' is the same one used in the Java world.  When
201    a pointer or an ADDR_EXPR escapes, it means that it has been exposed
202    outside of the current function.  So, assignment to global variables,
203    function arguments and returning a pointer are all escape sites, as are
204    conversions between pointers and integers.
205
206    This is where we are currently limited.  Since not everything is renamed
207    into SSA, we lose track of escape properties when a pointer is stashed
208    inside a field in a structure, for instance.  In those cases, we are
209    assuming that the pointer does escape.
210
211    We use escape analysis to determine whether a variable is
212    call-clobbered.  Simply put, if an ADDR_EXPR escapes, then the variable
213    is call-clobbered.  If a pointer P_i escapes, then all the variables
214    pointed-to by P_i (and its memory tag) also escape.
215
216    2- Compute flow-sensitive aliases
217
218    We have two classes of memory tags.  Memory tags associated with the
219    pointed-to data type of the pointers in the program.  These tags are
220    called "type memory tag" (TMT).  The other class are those associated
221    with SSA_NAMEs, called "name memory tag" (NMT). The basic idea is that
222    when adding operands for an INDIRECT_REF *P_i, we will first check
223    whether P_i has a name tag, if it does we use it, because that will have
224    more precise aliasing information.  Otherwise, we use the standard type
225    tag.
226
227    In this phase, we go through all the pointers we found in points-to
228    analysis and create alias sets for the name memory tags associated with
229    each pointer P_i.  If P_i escapes, we mark call-clobbered the variables
230    it points to and its tag.
231
232
233    3- Compute flow-insensitive aliases
234
235    This pass will compare the alias set of every type memory tag and every
236    addressable variable found in the program.  Given a type memory tag TMT
237    and an addressable variable V.  If the alias sets of TMT and V conflict
238    (as computed by may_alias_p), then V is marked as an alias tag and added
239    to the alias set of TMT.
240
241    For instance, consider the following function:
242
243             foo (int i)
244             {
245               int *p, a, b;
246             
247               if (i > 10)
248                 p = &a;
249               else
250                 p = &b;
251             
252               *p = 3;
253               a = b + 2;
254               return *p;
255             }
256
257    After aliasing analysis has finished, the type memory tag for pointer
258    'p' will have two aliases, namely variables 'a' and 'b'.  Every time
259    pointer 'p' is dereferenced, we want to mark the operation as a
260    potential reference to 'a' and 'b'.
261
262             foo (int i)
263             {
264               int *p, a, b;
265
266               if (i_2 > 10)
267                 p_4 = &a;
268               else
269                 p_6 = &b;
270               # p_1 = PHI <p_4(1), p_6(2)>;
271
272               # a_7 = V_MAY_DEF <a_3>;
273               # b_8 = V_MAY_DEF <b_5>;
274               *p_1 = 3;
275
276               # a_9 = V_MAY_DEF <a_7>
277               # VUSE <b_8>
278               a_9 = b_8 + 2;
279
280               # VUSE <a_9>;
281               # VUSE <b_8>;
282               return *p_1;
283             }
284
285    In certain cases, the list of may aliases for a pointer may grow too
286    large.  This may cause an explosion in the number of virtual operands
287    inserted in the code.  Resulting in increased memory consumption and
288    compilation time.
289
290    When the number of virtual operands needed to represent aliased
291    loads and stores grows too large (configurable with @option{--param
292    max-aliased-vops}), alias sets are grouped to avoid severe
293    compile-time slow downs and memory consumption.  See group_aliases.  */
294
295 static void
296 compute_may_aliases (void)
297 {
298   struct alias_info *ai;
299   
300   memset (&alias_stats, 0, sizeof (alias_stats));
301
302   /* Initialize aliasing information.  */
303   ai = init_alias_info ();
304
305   /* For each pointer P_i, determine the sets of variables that P_i may
306      point-to.  For every addressable variable V, determine whether the
307      address of V escapes the current function, making V call-clobbered
308      (i.e., whether &V is stored in a global variable or if its passed as a
309      function call argument).  */
310   compute_points_to_and_addr_escape (ai);
311
312   /* Collect all pointers and addressable variables, compute alias sets,
313      create memory tags for pointers and promote variables whose address is
314      not needed anymore.  */
315   setup_pointers_and_addressables (ai);
316
317   /* Compute flow-sensitive, points-to based aliasing for all the name
318      memory tags.  Note that this pass needs to be done before flow
319      insensitive analysis because it uses the points-to information
320      gathered before to mark call-clobbered type tags.  */
321   compute_flow_sensitive_aliasing (ai);
322
323   /* Compute type-based flow-insensitive aliasing for all the type
324      memory tags.  */
325   compute_flow_insensitive_aliasing (ai);
326
327   /* If the program has too many call-clobbered variables and/or function
328      calls, create .GLOBAL_VAR and use it to model call-clobbering
329      semantics at call sites.  This reduces the number of virtual operands
330      considerably, improving compile times at the expense of lost
331      aliasing precision.  */
332   maybe_create_global_var (ai);
333
334   /* Debugging dumps.  */
335   if (dump_file)
336     {
337       dump_referenced_vars (dump_file);
338       if (dump_flags & TDF_STATS)
339         dump_alias_stats (dump_file);
340       dump_points_to_info (dump_file);
341       dump_alias_info (dump_file);
342     }
343
344   /* Deallocate memory used by aliasing data structures.  */
345   delete_alias_info (ai);
346 }
347
348 struct tree_opt_pass pass_may_alias = 
349 {
350   "alias",                              /* name */
351   NULL,                                 /* gate */
352   compute_may_aliases,                  /* execute */
353   NULL,                                 /* sub */
354   NULL,                                 /* next */
355   0,                                    /* static_pass_number */
356   TV_TREE_MAY_ALIAS,                    /* tv_id */
357   PROP_cfg | PROP_ssa,                  /* properties_required */
358   PROP_alias,                           /* properties_provided */
359   0,                                    /* properties_destroyed */
360   0,                                    /* todo_flags_start */
361   TODO_dump_func | TODO_rename_vars
362     | TODO_ggc_collect | TODO_verify_ssa
363     | TODO_verify_stmts,                /* todo_flags_finish */
364   0                                     /* letter */
365 };
366
367
368 /* Data structure used to count the number of dereferences to PTR
369    inside an expression.  */
370 struct count_ptr_d
371 {
372   tree ptr;
373   unsigned count;
374 };
375
376
377 /* Helper for count_uses_and_derefs.  Called by walk_tree to look for
378    (ALIGN/MISALIGNED_)INDIRECT_REF nodes for the pointer passed in DATA.  */
379
380 static tree
381 count_ptr_derefs (tree *tp, int *walk_subtrees ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
382 {
383   struct count_ptr_d *count_p = (struct count_ptr_d *) data;
384
385   if (INDIRECT_REF_P (*tp) && TREE_OPERAND (*tp, 0) == count_p->ptr)
386     count_p->count++;
387
388   return NULL_TREE;
389 }
390
391
392 /* Count the number of direct and indirect uses for pointer PTR in
393    statement STMT.  The two counts are stored in *NUM_USES_P and
394    *NUM_DEREFS_P respectively.  *IS_STORE_P is set to 'true' if at
395    least one of those dereferences is a store operation.  */
396
397 static void
398 count_uses_and_derefs (tree ptr, tree stmt, unsigned *num_uses_p,
399                        unsigned *num_derefs_p, bool *is_store)
400 {
401   ssa_op_iter i;
402   tree use;
403
404   *num_uses_p = 0;
405   *num_derefs_p = 0;
406   *is_store = false;
407
408   /* Find out the total number of uses of PTR in STMT.  */
409   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, stmt, i, SSA_OP_USE)
410     if (use == ptr)
411       (*num_uses_p)++;
412
413   /* Now count the number of indirect references to PTR.  This is
414      truly awful, but we don't have much choice.  There are no parent
415      pointers inside INDIRECT_REFs, so an expression like
416      '*x_1 = foo (x_1, *x_1)' needs to be traversed piece by piece to
417      find all the indirect and direct uses of x_1 inside.  The only
418      shortcut we can take is the fact that GIMPLE only allows
419      INDIRECT_REFs inside the expressions below.  */
420   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
421       || (TREE_CODE (stmt) == RETURN_EXPR
422           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 0)) == MODIFY_EXPR)
423       || TREE_CODE (stmt) == ASM_EXPR
424       || TREE_CODE (stmt) == CALL_EXPR)
425     {
426       tree lhs, rhs;
427
428       if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
429         {
430           lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
431           rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
432         }
433       else if (TREE_CODE (stmt) == RETURN_EXPR)
434         {
435           tree e = TREE_OPERAND (stmt, 0);
436           lhs = TREE_OPERAND (e, 0);
437           rhs = TREE_OPERAND (e, 1);
438         }
439       else if (TREE_CODE (stmt) == ASM_EXPR)
440         {
441           lhs = ASM_OUTPUTS (stmt);
442           rhs = ASM_INPUTS (stmt);
443         }
444       else
445         {
446           lhs = NULL_TREE;
447           rhs = stmt;
448         }
449
450       if (lhs && (TREE_CODE (lhs) == TREE_LIST || EXPR_P (lhs)))
451         {
452           struct count_ptr_d count;
453           count.ptr = ptr;
454           count.count = 0;
455           walk_tree (&lhs, count_ptr_derefs, &count, NULL);
456           *is_store = true;
457           *num_derefs_p = count.count;
458         }
459
460       if (rhs && (TREE_CODE (rhs) == TREE_LIST || EXPR_P (rhs)))
461         {
462           struct count_ptr_d count;
463           count.ptr = ptr;
464           count.count = 0;
465           walk_tree (&rhs, count_ptr_derefs, &count, NULL);
466           *num_derefs_p += count.count;
467         }
468     }
469
470   gcc_assert (*num_uses_p >= *num_derefs_p);
471 }
472
473
474 /* Initialize the data structures used for alias analysis.  */
475
476 static struct alias_info *
477 init_alias_info (void)
478 {
479   struct alias_info *ai;
480
481   ai = xcalloc (1, sizeof (struct alias_info));
482   ai->ssa_names_visited = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
483   sbitmap_zero (ai->ssa_names_visited);
484   VARRAY_TREE_INIT (ai->processed_ptrs, 50, "processed_ptrs");
485   ai->addresses_needed = BITMAP_ALLOC (NULL);
486   VARRAY_UINT_INIT (ai->num_references, num_referenced_vars, "num_references");
487   ai->written_vars = BITMAP_ALLOC (NULL);
488   ai->dereferenced_ptrs_store = BITMAP_ALLOC (NULL);
489   ai->dereferenced_ptrs_load = BITMAP_ALLOC (NULL);
490
491   /* If aliases have been computed before, clear existing information.  */
492   if (aliases_computed_p)
493     {
494       unsigned i;
495       basic_block bb;
496   
497      /* Make sure that every statement has a valid set of operands.
498         If a statement needs to be scanned for operands while we
499         compute aliases, it may get erroneous operands because all
500         the alias relations are not built at that point.
501         FIXME: This code will become obsolete when operands are not
502         lazily updated.  */
503       FOR_EACH_BB (bb)
504         {
505           block_stmt_iterator si;
506           for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
507             get_stmt_operands (bsi_stmt (si));
508         }
509
510       /* Similarly, clear the set of addressable variables.  In this
511          case, we can just clear the set because addressability is
512          only computed here.  */
513       bitmap_clear (addressable_vars);
514
515       /* Clear flow-insensitive alias information from each symbol.  */
516       for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
517         {
518           tree var = referenced_var (i);
519           var_ann_t ann = var_ann (var);
520
521           ann->is_alias_tag = 0;
522           ann->may_aliases = NULL;
523
524           /* Since we are about to re-discover call-clobbered
525              variables, clear the call-clobbered flag.  Variables that
526              are intrinsically call-clobbered (globals, local statics,
527              etc) will not be marked by the aliasing code, so we can't
528              remove them from CALL_CLOBBERED_VARS.  
529
530              NB: STRUCT_FIELDS are still call clobbered if they are for
531              a global variable, so we *don't* clear their call clobberedness
532              just because they are tags, though we will clear it if they
533              aren't for global variables.  */
534           if (ann->mem_tag_kind == NAME_TAG 
535               || ann->mem_tag_kind == TYPE_TAG 
536               || !is_global_var (var))
537             clear_call_clobbered (var);
538         }
539
540       /* Clear flow-sensitive points-to information from each SSA name.  */
541       for (i = 1; i < num_ssa_names; i++)
542         {
543           tree name = ssa_name (i);
544
545           if (!name || !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (name)))
546             continue;
547
548           if (SSA_NAME_PTR_INFO (name))
549             {
550               struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (name);
551
552               /* Clear all the flags but keep the name tag to
553                  avoid creating new temporaries unnecessarily.  If
554                  this pointer is found to point to a subset or
555                  superset of its former points-to set, then a new
556                  tag will need to be created in create_name_tags.  */
557               pi->pt_anything = 0;
558               pi->pt_malloc = 0;
559               pi->pt_null = 0;
560               pi->value_escapes_p = 0;
561               pi->is_dereferenced = 0;
562               if (pi->pt_vars)
563                 bitmap_clear (pi->pt_vars);
564             }
565         }
566     }
567
568   /* Next time, we will need to reset alias information.  */
569   aliases_computed_p = true;
570
571   return ai;
572 }
573
574
575 /* Deallocate memory used by alias analysis.  */
576
577 static void
578 delete_alias_info (struct alias_info *ai)
579 {
580   size_t i;
581
582   sbitmap_free (ai->ssa_names_visited);
583   ai->processed_ptrs = NULL;
584   BITMAP_FREE (ai->addresses_needed);
585
586   for (i = 0; i < ai->num_addressable_vars; i++)
587     {
588       sbitmap_free (ai->addressable_vars[i]->may_aliases);
589       free (ai->addressable_vars[i]);
590     }
591   free (ai->addressable_vars);
592
593   for (i = 0; i < ai->num_pointers; i++)
594     {
595       sbitmap_free (ai->pointers[i]->may_aliases);
596       free (ai->pointers[i]);
597     }
598   free (ai->pointers);
599
600   ai->num_references = NULL;
601   BITMAP_FREE (ai->written_vars);
602   BITMAP_FREE (ai->dereferenced_ptrs_store);
603   BITMAP_FREE (ai->dereferenced_ptrs_load);
604
605   free (ai);
606 }
607
608
609 /* Walk use-def chains for pointer PTR to determine what variables is PTR
610    pointing to.  */
611
612 static void
613 collect_points_to_info_for (struct alias_info *ai, tree ptr)
614 {
615   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr)));
616
617   if (!TEST_BIT (ai->ssa_names_visited, SSA_NAME_VERSION (ptr)))
618     {
619       SET_BIT (ai->ssa_names_visited, SSA_NAME_VERSION (ptr));
620       walk_use_def_chains (ptr, collect_points_to_info_r, ai, true);
621       VARRAY_PUSH_TREE (ai->processed_ptrs, ptr);
622     }
623 }
624
625
626 /* Traverse use-def links for all the pointers in the program to collect
627    address escape and points-to information.
628    
629    This is loosely based on the same idea described in R. Hasti and S.
630    Horwitz, ``Using static single assignment form to improve
631    flow-insensitive pointer analysis,'' in SIGPLAN Conference on
632    Programming Language Design and Implementation, pp. 97-105, 1998.  */
633
634 static void
635 compute_points_to_and_addr_escape (struct alias_info *ai)
636 {
637   basic_block bb;
638   unsigned i;
639   tree op;
640   ssa_op_iter iter;
641
642   timevar_push (TV_TREE_PTA);
643
644   FOR_EACH_BB (bb)
645     {
646       bb_ann_t block_ann = bb_ann (bb);
647       block_stmt_iterator si;
648
649       for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
650         {
651           bitmap addr_taken;
652           tree stmt = bsi_stmt (si);
653           bool stmt_escapes_p = is_escape_site (stmt, ai);
654           bitmap_iterator bi;
655
656           /* Mark all the variables whose address are taken by the
657              statement.  Note that this will miss all the addresses taken
658              in PHI nodes (those are discovered while following the use-def
659              chains).  */
660           get_stmt_operands (stmt);
661           addr_taken = addresses_taken (stmt);
662           if (addr_taken)
663             EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (addr_taken, 0, i, bi)
664               {
665                 tree var = referenced_var (i);
666                 bitmap_set_bit (ai->addresses_needed, var_ann (var)->uid);
667                 if (stmt_escapes_p)
668                   mark_call_clobbered (var);
669               }
670
671           if (stmt_escapes_p)
672             block_ann->has_escape_site = 1;
673
674           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, iter, SSA_OP_USE)
675             {
676               var_ann_t v_ann = var_ann (SSA_NAME_VAR (op));
677               struct ptr_info_def *pi;
678               bool is_store;
679               unsigned num_uses, num_derefs;
680
681               /* If the operand's variable may be aliased, keep track
682                  of how many times we've referenced it.  This is used
683                  for alias grouping in compute_flow_sensitive_aliasing.
684                  Note that we don't need to grow AI->NUM_REFERENCES
685                  because we are processing regular variables, not
686                  memory tags (the array's initial size is set to
687                  NUM_REFERENCED_VARS).  */
688               if (may_be_aliased (SSA_NAME_VAR (op)))
689                 (VARRAY_UINT (ai->num_references, v_ann->uid))++;
690
691               if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op)))
692                 continue;
693
694               collect_points_to_info_for (ai, op);
695
696               pi = SSA_NAME_PTR_INFO (op);
697               count_uses_and_derefs (op, stmt, &num_uses, &num_derefs,
698                                      &is_store);
699
700               if (num_derefs > 0)
701                 {
702                   /* Mark OP as dereferenced.  In a subsequent pass,
703                      dereferenced pointers that point to a set of
704                      variables will be assigned a name tag to alias
705                      all the variables OP points to.  */
706                   pi->is_dereferenced = 1;
707
708                   /* Keep track of how many time we've dereferenced each
709                      pointer.  Again, we don't need to grow
710                      AI->NUM_REFERENCES because we're processing
711                      existing program variables.  */
712                   (VARRAY_UINT (ai->num_references, v_ann->uid))++;
713
714                   /* If this is a store operation, mark OP as being
715                      dereferenced to store, otherwise mark it as being
716                      dereferenced to load.  */
717                   if (is_store)
718                     bitmap_set_bit (ai->dereferenced_ptrs_store, v_ann->uid);
719                   else
720                     bitmap_set_bit (ai->dereferenced_ptrs_load, v_ann->uid);
721                 }
722
723               if (stmt_escapes_p && num_derefs < num_uses)
724                 {
725                   /* If STMT is an escape point and STMT contains at
726                      least one direct use of OP, then the value of OP
727                      escapes and so the pointed-to variables need to
728                      be marked call-clobbered.  */
729                   pi->value_escapes_p = 1;
730
731                   /* If the statement makes a function call, assume
732                      that pointer OP will be dereferenced in a store
733                      operation inside the called function.  */
734                   if (get_call_expr_in (stmt))
735                     {
736                       bitmap_set_bit (ai->dereferenced_ptrs_store, v_ann->uid);
737                       pi->is_dereferenced = 1;
738                     }
739                 }
740             }
741
742           /* Update reference counter for definitions to any
743              potentially aliased variable.  This is used in the alias
744              grouping heuristics.  */
745           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
746             {
747               tree var = SSA_NAME_VAR (op);
748               var_ann_t ann = var_ann (var);
749               bitmap_set_bit (ai->written_vars, ann->uid);
750               if (may_be_aliased (var))
751                 (VARRAY_UINT (ai->num_references, ann->uid))++;
752
753               if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op)))
754                 collect_points_to_info_for (ai, op);
755             }
756
757           /* Mark variables in V_MAY_DEF operands as being written to.  */
758           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, iter, SSA_OP_VIRTUAL_DEFS)
759             {
760               tree var = SSA_NAME_VAR (op);
761               var_ann_t ann = var_ann (var);
762               bitmap_set_bit (ai->written_vars, ann->uid);
763             }
764             
765           /* After promoting variables and computing aliasing we will
766              need to re-scan most statements.  FIXME: Try to minimize the
767              number of statements re-scanned.  It's not really necessary to
768              re-scan *all* statements.  */
769           modify_stmt (stmt);
770         }
771     }
772
773   timevar_pop (TV_TREE_PTA);
774 }
775
776
777 /* Create name tags for all the pointers that have been dereferenced.
778    We only create a name tag for a pointer P if P is found to point to
779    a set of variables (so that we can alias them to *P) or if it is
780    the result of a call to malloc (which means that P cannot point to
781    anything else nor alias any other variable).
782
783    If two pointers P and Q point to the same set of variables, they
784    are assigned the same name tag.  */
785
786 static void
787 create_name_tags (struct alias_info *ai)
788 {
789   size_t i;
790
791   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (ai->processed_ptrs); i++)
792     {
793       tree ptr = VARRAY_TREE (ai->processed_ptrs, i);
794       struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
795
796       if (pi->pt_anything || !pi->is_dereferenced)
797         {
798           /* No name tags for pointers that have not been
799              dereferenced or point to an arbitrary location.  */
800           pi->name_mem_tag = NULL_TREE;
801           continue;
802         }
803
804       if (pi->pt_vars && !bitmap_empty_p (pi->pt_vars))
805         {
806           size_t j;
807           tree old_name_tag = pi->name_mem_tag;
808
809           /* If PTR points to a set of variables, check if we don't
810              have another pointer Q with the same points-to set before
811              creating a tag.  If so, use Q's tag instead of creating a
812              new one.
813
814              This is important for not creating unnecessary symbols
815              and also for copy propagation.  If we ever need to
816              propagate PTR into Q or vice-versa, we would run into
817              problems if they both had different name tags because
818              they would have different SSA version numbers (which
819              would force us to take the name tags in and out of SSA).  */
820           for (j = 0; j < i; j++)
821             {
822               tree q = VARRAY_TREE (ai->processed_ptrs, j);
823               struct ptr_info_def *qi = SSA_NAME_PTR_INFO (q);
824
825               if (qi
826                   && qi->pt_vars
827                   && qi->name_mem_tag
828                   && bitmap_equal_p (pi->pt_vars, qi->pt_vars))
829                 {
830                   pi->name_mem_tag = qi->name_mem_tag;
831                   break;
832                 }
833             }
834
835           /* If we didn't find a pointer with the same points-to set
836              as PTR, create a new name tag if needed.  */
837           if (pi->name_mem_tag == NULL_TREE)
838             pi->name_mem_tag = get_nmt_for (ptr);
839
840           /* If the new name tag computed for PTR is different than
841              the old name tag that it used to have, then the old tag
842              needs to be removed from the IL, so we mark it for
843              renaming.  */
844           if (old_name_tag && old_name_tag != pi->name_mem_tag)
845             bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (old_name_tag)->uid);
846         }
847       else if (pi->pt_malloc)
848         {
849           /* Otherwise, create a unique name tag for this pointer.  */
850           pi->name_mem_tag = get_nmt_for (ptr);
851         }
852       else
853         {
854           /* Only pointers that may point to malloc or other variables
855              may receive a name tag.  If the pointer does not point to
856              a known spot, we should use type tags.  */
857           set_pt_anything (ptr);
858           continue;
859         }
860
861       TREE_THIS_VOLATILE (pi->name_mem_tag)
862           |= TREE_THIS_VOLATILE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ptr)));
863
864       /* Mark the new name tag for renaming.  */
865       bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (pi->name_mem_tag)->uid);
866     }
867 }
868
869
870
871 /* For every pointer P_i in AI->PROCESSED_PTRS, create may-alias sets for
872    the name memory tag (NMT) associated with P_i.  If P_i escapes, then its
873    name tag and the variables it points-to are call-clobbered.  Finally, if
874    P_i escapes and we could not determine where it points to, then all the
875    variables in the same alias set as *P_i are marked call-clobbered.  This
876    is necessary because we must assume that P_i may take the address of any
877    variable in the same alias set.  */
878
879 static void
880 compute_flow_sensitive_aliasing (struct alias_info *ai)
881 {
882   size_t i;
883
884   create_name_tags (ai);
885
886   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (ai->processed_ptrs); i++)
887     {
888       unsigned j;
889       tree ptr = VARRAY_TREE (ai->processed_ptrs, i);
890       struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
891       var_ann_t v_ann = var_ann (SSA_NAME_VAR (ptr));
892       bitmap_iterator bi;
893
894       if (pi->value_escapes_p || pi->pt_anything)
895         {
896           /* If PTR escapes or may point to anything, then its associated
897              memory tags and pointed-to variables are call-clobbered.  */
898           if (pi->name_mem_tag)
899             mark_call_clobbered (pi->name_mem_tag);
900
901           if (v_ann->type_mem_tag)
902             mark_call_clobbered (v_ann->type_mem_tag);
903
904           if (pi->pt_vars)
905             EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (pi->pt_vars, 0, j, bi)
906               {
907                 mark_call_clobbered (referenced_var (j));
908               }
909         }
910
911       /* Set up aliasing information for PTR's name memory tag (if it has
912          one).  Note that only pointers that have been dereferenced will
913          have a name memory tag.  */
914       if (pi->name_mem_tag && pi->pt_vars)
915         EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (pi->pt_vars, 0, j, bi)
916           {
917             add_may_alias (pi->name_mem_tag, referenced_var (j));
918             add_may_alias (v_ann->type_mem_tag, referenced_var (j));
919           }
920
921       /* If the name tag is call clobbered, so is the type tag
922          associated with the base VAR_DECL.  */
923       if (pi->name_mem_tag
924           && v_ann->type_mem_tag
925           && is_call_clobbered (pi->name_mem_tag))
926         mark_call_clobbered (v_ann->type_mem_tag);
927     }
928 }
929
930
931 /* Compute type-based alias sets.  Traverse all the pointers and
932    addressable variables found in setup_pointers_and_addressables.
933    
934    For every pointer P in AI->POINTERS and addressable variable V in
935    AI->ADDRESSABLE_VARS, add V to the may-alias sets of P's type
936    memory tag (TMT) if their alias sets conflict.  V is then marked as
937    an alias tag so that the operand scanner knows that statements
938    containing V have aliased operands.  */
939
940 static void
941 compute_flow_insensitive_aliasing (struct alias_info *ai)
942 {
943   size_t i;
944
945   /* Initialize counter for the total number of virtual operands that
946      aliasing will introduce.  When AI->TOTAL_ALIAS_VOPS goes beyond the
947      threshold set by --params max-alias-vops, we enable alias
948      grouping.  */
949   ai->total_alias_vops = 0;
950
951   /* For every pointer P, determine which addressable variables may alias
952      with P's type memory tag.  */
953   for (i = 0; i < ai->num_pointers; i++)
954     {
955       size_t j;
956       struct alias_map_d *p_map = ai->pointers[i];
957       tree tag = var_ann (p_map->var)->type_mem_tag;
958       var_ann_t tag_ann = var_ann (tag);
959
960       p_map->total_alias_vops = 0;
961       p_map->may_aliases = sbitmap_alloc (num_referenced_vars);
962       sbitmap_zero (p_map->may_aliases);
963
964       for (j = 0; j < ai->num_addressable_vars; j++)
965         {
966           struct alias_map_d *v_map;
967           var_ann_t v_ann;
968           tree var;
969           bool tag_stored_p, var_stored_p;
970           
971           v_map = ai->addressable_vars[j];
972           var = v_map->var;
973           v_ann = var_ann (var);
974
975           /* Skip memory tags and variables that have never been
976              written to.  We also need to check if the variables are
977              call-clobbered because they may be overwritten by
978              function calls.
979
980              Note this is effectively random accessing elements in
981              the sparse bitset, which can be highly inefficient.
982              So we first check the call_clobbered status of the
983              tag and variable before querying the bitmap.  */
984           tag_stored_p = is_call_clobbered (tag)
985                          || bitmap_bit_p (ai->written_vars, tag_ann->uid);
986           var_stored_p = is_call_clobbered (var)
987                          || bitmap_bit_p (ai->written_vars, v_ann->uid);
988           if (!tag_stored_p && !var_stored_p)
989             continue;
990              
991           if (may_alias_p (p_map->var, p_map->set, var, v_map->set))
992             {
993               subvar_t svars;
994               size_t num_tag_refs, num_var_refs;
995
996               num_tag_refs = VARRAY_UINT (ai->num_references, tag_ann->uid);
997               num_var_refs = VARRAY_UINT (ai->num_references, v_ann->uid);
998
999               /* Add VAR to TAG's may-aliases set.  */
1000
1001               /* If this is an aggregate, we may have subvariables for it
1002                  that need to be pointed to.  */
1003               if (var_can_have_subvars (var)
1004                   && (svars = get_subvars_for_var (var)))
1005                 {
1006                   subvar_t sv;
1007
1008                   for (sv = svars; sv; sv = sv->next)
1009                     {
1010                       add_may_alias (tag, sv->var);
1011                       /* Update the bitmap used to represent TAG's alias set
1012                          in case we need to group aliases.  */
1013                       SET_BIT (p_map->may_aliases, var_ann (sv->var)->uid);
1014                     }
1015                 }
1016               else
1017                 {
1018                   add_may_alias (tag, var);
1019                   /* Update the bitmap used to represent TAG's alias set
1020                      in case we need to group aliases.  */
1021                   SET_BIT (p_map->may_aliases, var_ann (var)->uid);
1022                 }
1023
1024               /* Update the total number of virtual operands due to
1025                  aliasing.  Since we are adding one more alias to TAG's
1026                  may-aliases set, the total number of virtual operands due
1027                  to aliasing will be increased by the number of references
1028                  made to VAR and TAG (every reference to TAG will also
1029                  count as a reference to VAR).  */
1030               ai->total_alias_vops += (num_var_refs + num_tag_refs);
1031               p_map->total_alias_vops += (num_var_refs + num_tag_refs);
1032
1033
1034             }
1035         }
1036     }
1037
1038   /* Since this analysis is based exclusively on symbols, it fails to
1039      handle cases where two pointers P and Q have different memory
1040      tags with conflicting alias set numbers but no aliased symbols in
1041      common.
1042
1043      For example, suppose that we have two memory tags TMT.1 and TMT.2
1044      such that
1045      
1046                 may-aliases (TMT.1) = { a }
1047                 may-aliases (TMT.2) = { b }
1048
1049      and the alias set number of TMT.1 conflicts with that of TMT.2.
1050      Since they don't have symbols in common, loads and stores from
1051      TMT.1 and TMT.2 will seem independent of each other, which will
1052      lead to the optimizers making invalid transformations (see
1053      testsuite/gcc.c-torture/execute/pr15262-[12].c).
1054
1055      To avoid this problem, we do a final traversal of AI->POINTERS
1056      looking for pairs of pointers that have no aliased symbols in
1057      common and yet have conflicting alias set numbers.  */
1058   for (i = 0; i < ai->num_pointers; i++)
1059     {
1060       size_t j;
1061       struct alias_map_d *p_map1 = ai->pointers[i];
1062       tree tag1 = var_ann (p_map1->var)->type_mem_tag;
1063       sbitmap may_aliases1 = p_map1->may_aliases;
1064
1065       for (j = i + 1; j < ai->num_pointers; j++)
1066         {
1067           struct alias_map_d *p_map2 = ai->pointers[j];
1068           tree tag2 = var_ann (p_map2->var)->type_mem_tag;
1069           sbitmap may_aliases2 = p_map2->may_aliases;
1070
1071           /* If the pointers may not point to each other, do nothing.  */
1072           if (!may_alias_p (p_map1->var, p_map1->set, tag2, p_map2->set))
1073             continue;
1074
1075           /* The two pointers may alias each other.  If they already have
1076              symbols in common, do nothing.  */
1077           if (sbitmap_any_common_bits (may_aliases1, may_aliases2))
1078             continue;
1079
1080           if (sbitmap_first_set_bit (may_aliases2) >= 0)
1081             {
1082               size_t k;
1083
1084               /* Add all the aliases for TAG2 into TAG1's alias set.
1085                  FIXME, update grouping heuristic counters.  */
1086               EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (may_aliases2, 0, k,
1087                   add_may_alias (tag1, referenced_var (k)));
1088               sbitmap_a_or_b (may_aliases1, may_aliases1, may_aliases2);
1089             }
1090           else
1091             {
1092               /* Since TAG2 does not have any aliases of its own, add
1093                  TAG2 itself to the alias set of TAG1.  */
1094               add_may_alias (tag1, tag2);
1095               SET_BIT (may_aliases1, var_ann (tag2)->uid);
1096             }
1097         }
1098     }
1099
1100   if (dump_file)
1101     fprintf (dump_file, "%s: Total number of aliased vops: %ld\n",
1102              get_name (current_function_decl),
1103              ai->total_alias_vops);
1104
1105   /* Determine if we need to enable alias grouping.  */
1106   if (ai->total_alias_vops >= MAX_ALIASED_VOPS)
1107     group_aliases (ai);
1108 }
1109
1110
1111 /* Comparison function for qsort used in group_aliases.  */
1112
1113 static int
1114 total_alias_vops_cmp (const void *p, const void *q)
1115 {
1116   const struct alias_map_d **p1 = (const struct alias_map_d **)p;
1117   const struct alias_map_d **p2 = (const struct alias_map_d **)q;
1118   long n1 = (*p1)->total_alias_vops;
1119   long n2 = (*p2)->total_alias_vops;
1120
1121   /* We want to sort in descending order.  */
1122   return (n1 > n2 ? -1 : (n1 == n2) ? 0 : 1);
1123 }
1124
1125 /* Group all the aliases for TAG to make TAG represent all the
1126    variables in its alias set.  Update the total number
1127    of virtual operands due to aliasing (AI->TOTAL_ALIAS_VOPS).  This
1128    function will make TAG be the unique alias tag for all the
1129    variables in its may-aliases.  So, given:
1130
1131         may-aliases(TAG) = { V1, V2, V3 }
1132
1133    This function will group the variables into:
1134
1135         may-aliases(V1) = { TAG }
1136         may-aliases(V2) = { TAG }
1137         may-aliases(V2) = { TAG }  */
1138
1139 static void
1140 group_aliases_into (tree tag, sbitmap tag_aliases, struct alias_info *ai)
1141 {
1142   size_t i;
1143   var_ann_t tag_ann = var_ann (tag);
1144   size_t num_tag_refs = VARRAY_UINT (ai->num_references, tag_ann->uid);
1145
1146   EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (tag_aliases, 0, i,
1147     {
1148       tree var = referenced_var (i);
1149       var_ann_t ann = var_ann (var);
1150
1151       /* Make TAG the unique alias of VAR.  */
1152       ann->is_alias_tag = 0;
1153       ann->may_aliases = NULL;
1154
1155       /* Note that VAR and TAG may be the same if the function has no
1156          addressable variables (see the discussion at the end of
1157          setup_pointers_and_addressables).  */
1158       if (var != tag)
1159         add_may_alias (var, tag);
1160
1161       /* Reduce total number of virtual operands contributed
1162          by TAG on behalf of VAR.  Notice that the references to VAR
1163          itself won't be removed.  We will merely replace them with
1164          references to TAG.  */
1165       ai->total_alias_vops -= num_tag_refs;
1166     });
1167
1168   /* We have reduced the number of virtual operands that TAG makes on
1169      behalf of all the variables formerly aliased with it.  However,
1170      we have also "removed" all the virtual operands for TAG itself,
1171      so we add them back.  */
1172   ai->total_alias_vops += num_tag_refs;
1173
1174   /* TAG no longer has any aliases.  */
1175   tag_ann->may_aliases = NULL;
1176 }
1177
1178
1179 /* Group may-aliases sets to reduce the number of virtual operands due
1180    to aliasing.
1181
1182      1- Sort the list of pointers in decreasing number of contributed
1183         virtual operands.
1184
1185      2- Take the first entry in AI->POINTERS and revert the role of
1186         the memory tag and its aliases.  Usually, whenever an aliased
1187         variable Vi is found to alias with a memory tag T, we add Vi
1188         to the may-aliases set for T.  Meaning that after alias
1189         analysis, we will have:
1190
1191                 may-aliases(T) = { V1, V2, V3, ..., Vn }
1192
1193         This means that every statement that references T, will get 'n'
1194         virtual operands for each of the Vi tags.  But, when alias
1195         grouping is enabled, we make T an alias tag and add it to the
1196         alias set of all the Vi variables:
1197
1198                 may-aliases(V1) = { T }
1199                 may-aliases(V2) = { T }
1200                 ...
1201                 may-aliases(Vn) = { T }
1202
1203         This has two effects: (a) statements referencing T will only get
1204         a single virtual operand, and, (b) all the variables Vi will now
1205         appear to alias each other.  So, we lose alias precision to
1206         improve compile time.  But, in theory, a program with such a high
1207         level of aliasing should not be very optimizable in the first
1208         place.
1209
1210      3- Since variables may be in the alias set of more than one
1211         memory tag, the grouping done in step (2) needs to be extended
1212         to all the memory tags that have a non-empty intersection with
1213         the may-aliases set of tag T.  For instance, if we originally
1214         had these may-aliases sets:
1215
1216                 may-aliases(T) = { V1, V2, V3 }
1217                 may-aliases(R) = { V2, V4 }
1218
1219         In step (2) we would have reverted the aliases for T as:
1220
1221                 may-aliases(V1) = { T }
1222                 may-aliases(V2) = { T }
1223                 may-aliases(V3) = { T }
1224
1225         But note that now V2 is no longer aliased with R.  We could
1226         add R to may-aliases(V2), but we are in the process of
1227         grouping aliases to reduce virtual operands so what we do is
1228         add V4 to the grouping to obtain:
1229
1230                 may-aliases(V1) = { T }
1231                 may-aliases(V2) = { T }
1232                 may-aliases(V3) = { T }
1233                 may-aliases(V4) = { T }
1234
1235      4- If the total number of virtual operands due to aliasing is
1236         still above the threshold set by max-alias-vops, go back to (2).  */
1237
1238 static void
1239 group_aliases (struct alias_info *ai)
1240 {
1241   size_t i;
1242
1243   /* Sort the POINTERS array in descending order of contributed
1244      virtual operands.  */
1245   qsort (ai->pointers, ai->num_pointers, sizeof (struct alias_map_d *),
1246          total_alias_vops_cmp);
1247
1248   /* For every pointer in AI->POINTERS, reverse the roles of its tag
1249      and the tag's may-aliases set.  */
1250   for (i = 0; i < ai->num_pointers; i++)
1251     {
1252       size_t j;
1253       tree tag1 = var_ann (ai->pointers[i]->var)->type_mem_tag;
1254       sbitmap tag1_aliases = ai->pointers[i]->may_aliases;
1255
1256       /* Skip tags that have been grouped already.  */
1257       if (ai->pointers[i]->grouped_p)
1258         continue;
1259
1260       /* See if TAG1 had any aliases in common with other type tags.
1261          If we find a TAG2 with common aliases with TAG1, add TAG2's
1262          aliases into TAG1.  */
1263       for (j = i + 1; j < ai->num_pointers; j++)
1264         {
1265           sbitmap tag2_aliases = ai->pointers[j]->may_aliases;
1266
1267           if (sbitmap_any_common_bits (tag1_aliases, tag2_aliases))
1268             {
1269               tree tag2 = var_ann (ai->pointers[j]->var)->type_mem_tag;
1270
1271               sbitmap_a_or_b (tag1_aliases, tag1_aliases, tag2_aliases);
1272
1273               /* TAG2 does not need its aliases anymore.  */
1274               sbitmap_zero (tag2_aliases);
1275               var_ann (tag2)->may_aliases = NULL;
1276
1277               /* TAG1 is the unique alias of TAG2.  */
1278               add_may_alias (tag2, tag1);
1279
1280               ai->pointers[j]->grouped_p = true;
1281             }
1282         }
1283
1284       /* Now group all the aliases we collected into TAG1.  */
1285       group_aliases_into (tag1, tag1_aliases, ai);
1286
1287       /* If we've reduced total number of virtual operands below the
1288          threshold, stop.  */
1289       if (ai->total_alias_vops < MAX_ALIASED_VOPS)
1290         break;
1291     }
1292
1293   /* Finally, all the variables that have been grouped cannot be in
1294      the may-alias set of name memory tags.  Suppose that we have
1295      grouped the aliases in this code so that may-aliases(a) = TMT.20
1296
1297         p_5 = &a;
1298         ...
1299         # a_9 = V_MAY_DEF <a_8>
1300         p_5->field = 0
1301         ... Several modifications to TMT.20 ... 
1302         # VUSE <a_9>
1303         x_30 = p_5->field
1304
1305      Since p_5 points to 'a', the optimizers will try to propagate 0
1306      into p_5->field, but that is wrong because there have been
1307      modifications to 'TMT.20' in between.  To prevent this we have to
1308      replace 'a' with 'TMT.20' in the name tag of p_5.  */
1309   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (ai->processed_ptrs); i++)
1310     {
1311       size_t j;
1312       tree ptr = VARRAY_TREE (ai->processed_ptrs, i);
1313       tree name_tag = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr)->name_mem_tag;
1314       varray_type aliases;
1315       
1316       if (name_tag == NULL_TREE)
1317         continue;
1318
1319       aliases = var_ann (name_tag)->may_aliases;
1320       for (j = 0; aliases && j < VARRAY_ACTIVE_SIZE (aliases); j++)
1321         {
1322           tree alias = VARRAY_TREE (aliases, j);
1323           var_ann_t ann = var_ann (alias);
1324
1325           if ((ann->mem_tag_kind == NOT_A_TAG 
1326                || ann->mem_tag_kind == STRUCT_FIELD)
1327               && ann->may_aliases)
1328             {
1329               tree new_alias;
1330
1331               gcc_assert (VARRAY_ACTIVE_SIZE (ann->may_aliases) == 1);
1332
1333               new_alias = VARRAY_TREE (ann->may_aliases, 0);
1334               replace_may_alias (name_tag, j, new_alias);
1335             }
1336         }
1337     }
1338
1339   if (dump_file)
1340     fprintf (dump_file,
1341              "%s: Total number of aliased vops after grouping: %ld%s\n",
1342              get_name (current_function_decl),
1343              ai->total_alias_vops,
1344              (ai->total_alias_vops < 0) ? " (negative values are OK)" : "");
1345 }
1346
1347
1348 /* Create a new alias set entry for VAR in AI->ADDRESSABLE_VARS.  */
1349
1350 static void
1351 create_alias_map_for (tree var, struct alias_info *ai)
1352 {
1353   struct alias_map_d *alias_map;
1354   alias_map = xcalloc (1, sizeof (*alias_map));
1355   alias_map->var = var;
1356   alias_map->set = get_alias_set (var);
1357   ai->addressable_vars[ai->num_addressable_vars++] = alias_map;
1358 }
1359
1360
1361 /* Create memory tags for all the dereferenced pointers and build the
1362    ADDRESSABLE_VARS and POINTERS arrays used for building the may-alias
1363    sets.  Based on the address escape and points-to information collected
1364    earlier, this pass will also clear the TREE_ADDRESSABLE flag from those
1365    variables whose address is not needed anymore.  */
1366
1367 static void
1368 setup_pointers_and_addressables (struct alias_info *ai)
1369 {
1370   size_t i, n_vars, num_addressable_vars, num_pointers;
1371
1372   /* Size up the arrays ADDRESSABLE_VARS and POINTERS.  */
1373   num_addressable_vars = num_pointers = 0;
1374   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
1375     {
1376       tree var = referenced_var (i);
1377
1378       if (may_be_aliased (var))
1379         num_addressable_vars++;
1380
1381       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var)))
1382         {
1383           /* Since we don't keep track of volatile variables, assume that
1384              these pointers are used in indirect store operations.  */
1385           if (TREE_THIS_VOLATILE (var))
1386             bitmap_set_bit (ai->dereferenced_ptrs_store, var_ann (var)->uid);
1387
1388           num_pointers++;
1389         }
1390     }
1391
1392   /* Create ADDRESSABLE_VARS and POINTERS.  Note that these arrays are
1393      always going to be slightly bigger than we actually need them
1394      because some TREE_ADDRESSABLE variables will be marked
1395      non-addressable below and only pointers with unique type tags are
1396      going to be added to POINTERS.  */
1397   ai->addressable_vars = xcalloc (num_addressable_vars,
1398                                   sizeof (struct alias_map_d *));
1399   ai->pointers = xcalloc (num_pointers, sizeof (struct alias_map_d *));
1400   ai->num_addressable_vars = 0;
1401   ai->num_pointers = 0;
1402
1403   /* Since we will be creating type memory tags within this loop, cache the
1404      value of NUM_REFERENCED_VARS to avoid processing the additional tags
1405      unnecessarily.  */
1406   n_vars = num_referenced_vars;
1407
1408   for (i = 0; i < n_vars; i++)
1409     {
1410       tree var = referenced_var (i);
1411       var_ann_t v_ann = var_ann (var);
1412       subvar_t svars;
1413
1414       /* Name memory tags already have flow-sensitive aliasing
1415          information, so they need not be processed by
1416          compute_flow_insensitive_aliasing.  Similarly, type memory
1417          tags are already accounted for when we process their
1418          associated pointer. 
1419       
1420          Structure fields, on the other hand, have to have some of this
1421          information processed for them, but it's pointless to mark them
1422          non-addressable (since they are fake variables anyway).  */
1423       if (v_ann->mem_tag_kind != NOT_A_TAG
1424           && v_ann->mem_tag_kind != STRUCT_FIELD) 
1425         continue;
1426
1427       /* Remove the ADDRESSABLE flag from every addressable variable whose
1428          address is not needed anymore.  This is caused by the propagation
1429          of ADDR_EXPR constants into INDIRECT_REF expressions and the
1430          removal of dead pointer assignments done by the early scalar
1431          cleanup passes.  */
1432       if (TREE_ADDRESSABLE (var) && v_ann->mem_tag_kind != STRUCT_FIELD)
1433         {
1434           if (!bitmap_bit_p (ai->addresses_needed, v_ann->uid)
1435               && TREE_CODE (var) != RESULT_DECL
1436               && !is_global_var (var))
1437             {
1438               bool okay_to_mark = true;
1439               /* Since VAR is now a regular GIMPLE register, we will need
1440                  to rename VAR into SSA afterwards.  */
1441               bitmap_set_bit (vars_to_rename, v_ann->uid);
1442
1443               if (var_can_have_subvars (var)
1444                   && (svars = get_subvars_for_var (var)))
1445                 {
1446                   subvar_t sv;
1447
1448                   for (sv = svars; sv; sv = sv->next)
1449                     {         
1450                       var_ann_t svann = var_ann (sv->var);
1451                       if (bitmap_bit_p (ai->addresses_needed, svann->uid))
1452                         okay_to_mark = false;
1453                       bitmap_set_bit (vars_to_rename, svann->uid);
1454                     }
1455                 }
1456               /* The address of VAR is not needed, remove the
1457                  addressable bit, so that it can be optimized as a
1458                  regular variable.  */
1459               if (okay_to_mark)
1460                 mark_non_addressable (var);
1461
1462             }
1463           else
1464             {
1465               /* Add the variable to the set of addressables.  Mostly
1466                  used when scanning operands for ASM_EXPRs that
1467                  clobber memory.  In those cases, we need to clobber
1468                  all call-clobbered variables and all addressables.  */
1469               bitmap_set_bit (addressable_vars, v_ann->uid);
1470               if (var_can_have_subvars (var)
1471                   && (svars = get_subvars_for_var (var)))
1472                 {
1473                   subvar_t sv;
1474                   for (sv = svars; sv; sv = sv->next)
1475                     bitmap_set_bit (addressable_vars, var_ann (sv->var)->uid);
1476                 }
1477
1478             }
1479         }
1480
1481       /* Global variables and addressable locals may be aliased.  Create an
1482          entry in ADDRESSABLE_VARS for VAR.  */
1483       if (may_be_aliased (var))
1484         {
1485           create_alias_map_for (var, ai);
1486           bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (var)->uid);    
1487         }
1488
1489       /* Add pointer variables that have been dereferenced to the POINTERS
1490          array and create a type memory tag for them.  */
1491       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var)))
1492         {
1493           if ((bitmap_bit_p (ai->dereferenced_ptrs_store, v_ann->uid)
1494                 || bitmap_bit_p (ai->dereferenced_ptrs_load, v_ann->uid)))
1495             {
1496               tree tag;
1497               var_ann_t t_ann;
1498
1499               /* If pointer VAR still doesn't have a memory tag
1500                  associated with it, create it now or re-use an
1501                  existing one.  */
1502               tag = get_tmt_for (var, ai);
1503               t_ann = var_ann (tag);
1504
1505               /* The type tag will need to be renamed into SSA
1506                  afterwards. Note that we cannot do this inside
1507                  get_tmt_for because aliasing may run multiple times
1508                  and we only create type tags the first time.  */
1509               bitmap_set_bit (vars_to_rename, t_ann->uid);
1510
1511               /* Associate the tag with pointer VAR.  */
1512               v_ann->type_mem_tag = tag;
1513
1514               /* If pointer VAR has been used in a store operation,
1515                  then its memory tag must be marked as written-to.  */
1516               if (bitmap_bit_p (ai->dereferenced_ptrs_store, v_ann->uid))
1517                 bitmap_set_bit (ai->written_vars, t_ann->uid);
1518
1519               /* If pointer VAR is a global variable or a PARM_DECL,
1520                  then its memory tag should be considered a global
1521                  variable.  */
1522               if (TREE_CODE (var) == PARM_DECL || is_global_var (var))
1523                 mark_call_clobbered (tag);
1524
1525               /* All the dereferences of pointer VAR count as
1526                  references of TAG.  Since TAG can be associated with
1527                  several pointers, add the dereferences of VAR to the
1528                  TAG.  We may need to grow AI->NUM_REFERENCES because
1529                  we have been adding name and type tags.  */
1530               if (t_ann->uid >= VARRAY_SIZE (ai->num_references))
1531                 VARRAY_GROW (ai->num_references, t_ann->uid + 10);
1532
1533               VARRAY_UINT (ai->num_references, t_ann->uid)
1534                 += VARRAY_UINT (ai->num_references, v_ann->uid);
1535             }
1536           else
1537             {
1538               /* The pointer has not been dereferenced.  If it had a
1539                  type memory tag, remove it and mark the old tag for
1540                  renaming to remove it out of the IL.  */
1541               var_ann_t ann = var_ann (var);
1542               tree tag = ann->type_mem_tag;
1543               if (tag)
1544                 {
1545                   bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (tag)->uid);
1546                   ann->type_mem_tag = NULL_TREE;
1547                 }
1548             }
1549         }
1550     }
1551 }
1552
1553
1554 /* Determine whether to use .GLOBAL_VAR to model call clobbering semantics. At
1555    every call site, we need to emit V_MAY_DEF expressions to represent the
1556    clobbering effects of the call for variables whose address escapes the
1557    current function.
1558
1559    One approach is to group all call-clobbered variables into a single
1560    representative that is used as an alias of every call-clobbered variable
1561    (.GLOBAL_VAR).  This works well, but it ties the optimizer hands because
1562    references to any call clobbered variable is a reference to .GLOBAL_VAR.
1563
1564    The second approach is to emit a clobbering V_MAY_DEF for every 
1565    call-clobbered variable at call sites.  This is the preferred way in terms 
1566    of optimization opportunities but it may create too many V_MAY_DEF operands
1567    if there are many call clobbered variables and function calls in the 
1568    function.
1569
1570    To decide whether or not to use .GLOBAL_VAR we multiply the number of
1571    function calls found by the number of call-clobbered variables.  If that
1572    product is beyond a certain threshold, as determined by the parameterized
1573    values shown below, we use .GLOBAL_VAR.
1574
1575    FIXME.  This heuristic should be improved.  One idea is to use several
1576    .GLOBAL_VARs of different types instead of a single one.  The thresholds
1577    have been derived from a typical bootstrap cycle, including all target
1578    libraries. Compile times were found increase by ~1% compared to using
1579    .GLOBAL_VAR.  */
1580
1581 static void
1582 maybe_create_global_var (struct alias_info *ai)
1583 {
1584   unsigned i, n_clobbered;
1585   bitmap_iterator bi;
1586   
1587   /* No need to create it, if we have one already.  */
1588   if (global_var == NULL_TREE)
1589     {
1590       /* Count all the call-clobbered variables.  */
1591       n_clobbered = 0;
1592       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (call_clobbered_vars, 0, i, bi)
1593         {
1594           n_clobbered++;
1595         }
1596
1597       /* If the number of virtual operands that would be needed to
1598          model all the call-clobbered variables is larger than
1599          GLOBAL_VAR_THRESHOLD, create .GLOBAL_VAR.
1600
1601          Also create .GLOBAL_VAR if there are no call-clobbered
1602          variables and the program contains a mixture of pure/const
1603          and regular function calls.  This is to avoid the problem
1604          described in PR 20115:
1605
1606               int X;
1607               int func_pure (void) { return X; }
1608               int func_non_pure (int a) { X += a; }
1609               int foo ()
1610               {
1611                 int a = func_pure ();
1612                 func_non_pure (a);
1613                 a = func_pure ();
1614                 return a;
1615               }
1616
1617          Since foo() has no call-clobbered variables, there is
1618          no relationship between the calls to func_pure and
1619          func_non_pure.  Since func_pure has no side-effects, value
1620          numbering optimizations elide the second call to func_pure.
1621          So, if we have some pure/const and some regular calls in the
1622          program we create .GLOBAL_VAR to avoid missing these
1623          relations.  */
1624       if (ai->num_calls_found * n_clobbered >= (size_t) GLOBAL_VAR_THRESHOLD
1625           || (n_clobbered == 0
1626               && ai->num_calls_found > 0
1627               && ai->num_pure_const_calls_found > 0
1628               && ai->num_calls_found > ai->num_pure_const_calls_found))
1629         create_global_var ();
1630     }
1631
1632   /* Mark all call-clobbered symbols for renaming.  Since the initial
1633      rewrite into SSA ignored all call sites, we may need to rename
1634      .GLOBAL_VAR and the call-clobbered variables.  */
1635   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (call_clobbered_vars, 0, i, bi)
1636     {
1637       tree var = referenced_var (i);
1638
1639       /* If the function has calls to clobbering functions and
1640          .GLOBAL_VAR has been created, make it an alias for all
1641          call-clobbered variables.  */
1642       if (global_var && var != global_var)
1643         {
1644           subvar_t svars;
1645           add_may_alias (var, global_var);
1646           if (var_can_have_subvars (var)
1647               && (svars = get_subvars_for_var (var)))
1648             {
1649               subvar_t sv;
1650               for (sv = svars; sv; sv = sv->next)
1651                 bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (sv->var)->uid);
1652             }
1653         }
1654       
1655       bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (var)->uid);
1656     }
1657 }
1658
1659
1660 /* Return TRUE if pointer PTR may point to variable VAR.
1661    
1662    MEM_ALIAS_SET is the alias set for the memory location pointed-to by PTR
1663         This is needed because when checking for type conflicts we are
1664         interested in the alias set of the memory location pointed-to by
1665         PTR.  The alias set of PTR itself is irrelevant.
1666    
1667    VAR_ALIAS_SET is the alias set for VAR.  */
1668
1669 static bool
1670 may_alias_p (tree ptr, HOST_WIDE_INT mem_alias_set,
1671              tree var, HOST_WIDE_INT var_alias_set)
1672 {
1673   tree mem;
1674   var_ann_t m_ann;
1675
1676   alias_stats.alias_queries++;
1677   alias_stats.simple_queries++;
1678
1679   /* By convention, a variable cannot alias itself.  */
1680   mem = var_ann (ptr)->type_mem_tag;
1681   if (mem == var)
1682     {
1683       alias_stats.alias_noalias++;
1684       alias_stats.simple_resolved++;
1685       return false;
1686     }
1687
1688   m_ann = var_ann (mem);
1689
1690   gcc_assert (m_ann->mem_tag_kind == TYPE_TAG);
1691
1692   alias_stats.tbaa_queries++;
1693
1694   /* If VAR is a pointer with the same alias set as PTR, then dereferencing
1695      PTR can't possibly affect VAR.  Note, that we are specifically testing
1696      for PTR's alias set here, not its pointed-to type.  We also can't
1697      do this check with relaxed aliasing enabled.  */
1698   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var))
1699       && var_alias_set != 0
1700       && mem_alias_set != 0)
1701     {
1702       HOST_WIDE_INT ptr_alias_set = get_alias_set (ptr);
1703       if (ptr_alias_set == var_alias_set)
1704         {
1705           alias_stats.alias_noalias++;
1706           alias_stats.tbaa_resolved++;
1707           return false;
1708         }
1709     }
1710
1711   /* If the alias sets don't conflict then MEM cannot alias VAR.  */
1712   if (!alias_sets_conflict_p (mem_alias_set, var_alias_set))
1713     {
1714       alias_stats.alias_noalias++;
1715       alias_stats.tbaa_resolved++;
1716       return false;
1717     }
1718   alias_stats.alias_mayalias++;
1719   return true;
1720 }
1721
1722
1723 /* Add ALIAS to the set of variables that may alias VAR.  */
1724
1725 static void
1726 add_may_alias (tree var, tree alias)
1727 {
1728   size_t i;
1729   var_ann_t v_ann = get_var_ann (var);
1730   var_ann_t a_ann = get_var_ann (alias);
1731
1732   gcc_assert (var != alias);
1733
1734   if (v_ann->may_aliases == NULL)
1735     VARRAY_TREE_INIT (v_ann->may_aliases, 2, "aliases");
1736
1737   /* Avoid adding duplicates.  */
1738   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (v_ann->may_aliases); i++)
1739     if (alias == VARRAY_TREE (v_ann->may_aliases, i))
1740       return;
1741
1742   /* If VAR is a call-clobbered variable, so is its new ALIAS.
1743      FIXME, call-clobbering should only depend on whether an address
1744      escapes.  It should be independent of aliasing.  */
1745   if (is_call_clobbered (var))
1746     mark_call_clobbered (alias);
1747
1748   /* Likewise.  If ALIAS is call-clobbered, so is VAR.  */
1749   else if (is_call_clobbered (alias))
1750     mark_call_clobbered (var);
1751
1752   VARRAY_PUSH_TREE (v_ann->may_aliases, alias);
1753   a_ann->is_alias_tag = 1;
1754 }
1755
1756
1757 /* Replace alias I in the alias sets of VAR with NEW_ALIAS.  */
1758
1759 static void
1760 replace_may_alias (tree var, size_t i, tree new_alias)
1761 {
1762   var_ann_t v_ann = var_ann (var);
1763   VARRAY_TREE (v_ann->may_aliases, i) = new_alias;
1764
1765   /* If VAR is a call-clobbered variable, so is NEW_ALIAS.
1766      FIXME, call-clobbering should only depend on whether an address
1767      escapes.  It should be independent of aliasing.  */
1768   if (is_call_clobbered (var))
1769     mark_call_clobbered (new_alias);
1770
1771   /* Likewise.  If NEW_ALIAS is call-clobbered, so is VAR.  */
1772   else if (is_call_clobbered (new_alias))
1773     mark_call_clobbered (var);
1774 }
1775
1776
1777 /* Mark pointer PTR as pointing to an arbitrary memory location.  */
1778
1779 static void
1780 set_pt_anything (tree ptr)
1781 {
1782   struct ptr_info_def *pi = get_ptr_info (ptr);
1783
1784   pi->pt_anything = 1;
1785   pi->pt_malloc = 0;
1786
1787   /* The pointer used to have a name tag, but we now found it pointing
1788      to an arbitrary location.  The name tag needs to be renamed and
1789      disassociated from PTR.  */
1790   if (pi->name_mem_tag)
1791     {
1792       bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (pi->name_mem_tag)->uid);
1793       pi->name_mem_tag = NULL_TREE;
1794     }
1795 }
1796
1797
1798 /* Mark pointer PTR as pointing to a malloc'd memory area.  */
1799
1800 static void
1801 set_pt_malloc (tree ptr)
1802 {
1803   struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
1804
1805   /* If the pointer has already been found to point to arbitrary
1806      memory locations, it is unsafe to mark it as pointing to malloc.  */
1807   if (pi->pt_anything)
1808     return;
1809
1810   pi->pt_malloc = 1;
1811 }
1812
1813
1814 /* Given two different pointers DEST and ORIG.  Merge the points-to
1815    information in ORIG into DEST.  AI contains all the alias
1816    information collected up to this point.  */
1817
1818 static void
1819 merge_pointed_to_info (struct alias_info *ai, tree dest, tree orig)
1820 {
1821   struct ptr_info_def *dest_pi, *orig_pi;
1822
1823   gcc_assert (dest != orig);
1824
1825   /* Make sure we have points-to information for ORIG.  */
1826   collect_points_to_info_for (ai, orig);
1827
1828   dest_pi = get_ptr_info (dest);
1829   orig_pi = SSA_NAME_PTR_INFO (orig);
1830
1831   if (orig_pi)
1832     {
1833       gcc_assert (orig_pi != dest_pi);
1834
1835       /* Notice that we never merge PT_MALLOC.  This attribute is only
1836          true if the pointer is the result of a malloc() call.
1837          Otherwise, we can end up in this situation:
1838
1839          P_i = malloc ();
1840          ...
1841          P_j = P_i + X;
1842
1843          P_j would be marked as PT_MALLOC, however we currently do not
1844          handle cases of more than one pointer pointing to the same
1845          malloc'd area.
1846
1847          FIXME: If the merging comes from an expression that preserves
1848          the PT_MALLOC attribute (copy assignment, address
1849          arithmetic), we ought to merge PT_MALLOC, but then both
1850          pointers would end up getting different name tags because
1851          create_name_tags is not smart enough to determine that the
1852          two come from the same malloc call.  Copy propagation before
1853          aliasing should cure this.  */
1854       dest_pi->pt_malloc = 0;
1855       if (orig_pi->pt_malloc || orig_pi->pt_anything)
1856         set_pt_anything (dest);
1857
1858       dest_pi->pt_null |= orig_pi->pt_null;
1859
1860       if (!dest_pi->pt_anything
1861           && orig_pi->pt_vars
1862           && !bitmap_empty_p (orig_pi->pt_vars))
1863         {
1864           if (dest_pi->pt_vars == NULL)
1865             {
1866               dest_pi->pt_vars = BITMAP_GGC_ALLOC ();
1867               bitmap_copy (dest_pi->pt_vars, orig_pi->pt_vars);
1868             }
1869           else
1870             bitmap_ior_into (dest_pi->pt_vars, orig_pi->pt_vars);
1871         }
1872     }
1873   else
1874     set_pt_anything (dest);
1875 }
1876
1877
1878 /* Add EXPR to the list of expressions pointed-to by PTR.  */
1879
1880 static void
1881 add_pointed_to_expr (struct alias_info *ai, tree ptr, tree expr)
1882 {
1883   if (TREE_CODE (expr) == WITH_SIZE_EXPR)
1884     expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
1885
1886   get_ptr_info (ptr);
1887
1888   if (TREE_CODE (expr) == CALL_EXPR
1889       && (call_expr_flags (expr) & (ECF_MALLOC | ECF_MAY_BE_ALLOCA)))
1890     {
1891       /* If EXPR is a malloc-like call, then the area pointed to PTR
1892          is guaranteed to not alias with anything else.  */
1893       set_pt_malloc (ptr);
1894     }
1895   else if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
1896     {
1897       /* Found P_i = ADDR_EXPR  */
1898       add_pointed_to_var (ai, ptr, expr);
1899     }
1900   else if (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (expr)))
1901     {
1902       /* Found P_i = Q_j.  */
1903       merge_pointed_to_info (ai, ptr, expr);
1904     }
1905   else if (TREE_CODE (expr) == PLUS_EXPR || TREE_CODE (expr) == MINUS_EXPR)
1906     {
1907       /* Found P_i = PLUS_EXPR or P_i = MINUS_EXPR  */
1908       tree op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1909       tree op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
1910
1911       /* Both operands may be of pointer type.  FIXME: Shouldn't
1912          we just expect PTR + OFFSET always?  */
1913       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
1914           && TREE_CODE (op0) != INTEGER_CST)
1915         {
1916           if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
1917             merge_pointed_to_info (ai, ptr, op0);
1918           else if (TREE_CODE (op0) == ADDR_EXPR)
1919             add_pointed_to_var (ai, ptr, op0);
1920           else
1921             set_pt_anything (ptr);
1922         }
1923
1924       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op1))
1925           && TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST)
1926         {
1927           if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
1928             merge_pointed_to_info (ai, ptr, op1);
1929           else if (TREE_CODE (op1) == ADDR_EXPR)
1930             add_pointed_to_var (ai, ptr, op1);
1931           else
1932             set_pt_anything (ptr);
1933         }
1934
1935       /* Neither operand is a pointer?  VAR can be pointing anywhere.
1936          FIXME: Shouldn't we abort here?  If we get here, we found
1937          PTR = INT_CST + INT_CST, which should not be a valid pointer
1938          expression.  */
1939       if (!(POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
1940             && TREE_CODE (op0) != INTEGER_CST)
1941           && !(POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op1))
1942                && TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST))
1943         set_pt_anything (ptr);
1944     }
1945   else if (integer_zerop (expr))
1946     {
1947       /* EXPR is the NULL pointer.  Mark PTR as pointing to NULL.  */
1948       SSA_NAME_PTR_INFO (ptr)->pt_null = 1;
1949     }
1950   else
1951     {
1952       /* If we can't recognize the expression, assume that PTR may
1953          point anywhere.  */
1954       set_pt_anything (ptr);
1955     }
1956 }
1957
1958
1959 /* If VALUE is of the form &DECL, add DECL to the set of variables
1960    pointed-to by PTR.  Otherwise, add VALUE as a pointed-to expression by
1961    PTR.  AI points to the collected alias information.  */
1962
1963 static void
1964 add_pointed_to_var (struct alias_info *ai, tree ptr, tree value)
1965 {
1966   struct ptr_info_def *pi = get_ptr_info (ptr);
1967   tree pt_var = NULL_TREE;
1968   HOST_WIDE_INT offset, size;
1969   tree addrop;
1970   size_t uid;
1971   tree ref;
1972   subvar_t svars;
1973
1974   gcc_assert (TREE_CODE (value) == ADDR_EXPR);
1975
1976   addrop = TREE_OPERAND (value, 0);
1977   if (REFERENCE_CLASS_P (addrop))
1978     pt_var = get_base_address (addrop);
1979   else 
1980     pt_var = addrop;
1981
1982   /* If this is a component_ref, see if we can get a smaller number of
1983      variables to take the address of.  */
1984   if (TREE_CODE (addrop) == COMPONENT_REF
1985       && (ref = okay_component_ref_for_subvars (addrop, &offset ,&size)))
1986     {    
1987       subvar_t sv;
1988       svars = get_subvars_for_var (ref);
1989
1990       uid = var_ann (pt_var)->uid;
1991       
1992       if (pi->pt_vars == NULL)
1993         pi->pt_vars = BITMAP_GGC_ALLOC ();
1994        /* If the variable is a global, mark the pointer as pointing to
1995          global memory (which will make its tag a global variable).  */
1996       if (is_global_var (pt_var))
1997         pi->pt_global_mem = 1;     
1998
1999       for (sv = svars; sv; sv = sv->next)
2000         {
2001           if (overlap_subvar (offset, size, sv, NULL))
2002             {
2003               bitmap_set_bit (pi->pt_vars, var_ann (sv->var)->uid);
2004               bitmap_set_bit (ai->addresses_needed, var_ann (sv->var)->uid);
2005             }
2006         }
2007     }
2008   else if (pt_var && SSA_VAR_P (pt_var))
2009     {
2010     
2011       uid = var_ann (pt_var)->uid;
2012       
2013       if (pi->pt_vars == NULL)
2014         pi->pt_vars = BITMAP_GGC_ALLOC ();
2015
2016       /* If this is an aggregate, we may have subvariables for it that need
2017          to be pointed to.  */
2018       if (var_can_have_subvars (pt_var)
2019           && (svars = get_subvars_for_var (pt_var)))
2020         {
2021           subvar_t sv;
2022           for (sv = svars; sv; sv = sv->next)
2023             {
2024               uid = var_ann (sv->var)->uid;
2025               bitmap_set_bit (ai->addresses_needed, uid);             
2026               bitmap_set_bit (pi->pt_vars, uid);
2027             }
2028         }
2029       else      
2030         {
2031           bitmap_set_bit (ai->addresses_needed, uid);
2032           bitmap_set_bit (pi->pt_vars, uid);      
2033         }
2034
2035       /* If the variable is a global, mark the pointer as pointing to
2036          global memory (which will make its tag a global variable).  */
2037       if (is_global_var (pt_var))
2038         pi->pt_global_mem = 1;
2039     }
2040 }
2041
2042
2043 /* Callback for walk_use_def_chains to gather points-to information from the
2044    SSA web.
2045    
2046    VAR is an SSA variable or a GIMPLE expression.
2047    
2048    STMT is the statement that generates the SSA variable or, if STMT is a
2049       PHI_NODE, VAR is one of the PHI arguments.
2050
2051    DATA is a pointer to a structure of type ALIAS_INFO.  */
2052
2053 static bool
2054 collect_points_to_info_r (tree var, tree stmt, void *data)
2055 {
2056   struct alias_info *ai = (struct alias_info *) data;
2057
2058   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2059     {
2060       fprintf (dump_file, "Visiting use-def links for ");
2061       print_generic_expr (dump_file, var, dump_flags);
2062       fprintf (dump_file, "\n");
2063     }
2064
2065   switch (TREE_CODE (stmt))
2066     {
2067     case RETURN_EXPR:
2068       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 0)) != MODIFY_EXPR)
2069         abort ();
2070       stmt = TREE_OPERAND (stmt, 0);
2071       /* FALLTHRU  */
2072
2073     case MODIFY_EXPR:
2074       {
2075         tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
2076         STRIP_NOPS (rhs);
2077         add_pointed_to_expr (ai, var, rhs);
2078         break;
2079       }
2080
2081     case ASM_EXPR:
2082       /* Pointers defined by __asm__ statements can point anywhere.  */
2083       set_pt_anything (var);
2084       break;
2085
2086     case NOP_EXPR:
2087       if (IS_EMPTY_STMT (stmt))
2088         {
2089           tree decl = SSA_NAME_VAR (var);
2090           
2091           if (TREE_CODE (decl) == PARM_DECL)
2092             add_pointed_to_expr (ai, var, decl);
2093           else if (DECL_INITIAL (decl))
2094             add_pointed_to_expr (ai, var, DECL_INITIAL (decl));
2095           else
2096             add_pointed_to_expr (ai, var, decl);
2097         }
2098       break;
2099
2100     case PHI_NODE:
2101       {
2102         /* It STMT is a PHI node, then VAR is one of its arguments.  The
2103            variable that we are analyzing is the LHS of the PHI node.  */
2104         tree lhs = PHI_RESULT (stmt);
2105
2106         switch (TREE_CODE (var))
2107           {
2108           case ADDR_EXPR:
2109             add_pointed_to_var (ai, lhs, var);
2110             break;
2111             
2112           case SSA_NAME:
2113             /* Avoid unnecessary merges.  */
2114             if (lhs != var)
2115               merge_pointed_to_info (ai, lhs, var);
2116             break;
2117             
2118           default:
2119             gcc_assert (is_gimple_min_invariant (var));
2120             add_pointed_to_expr (ai, lhs, var);
2121             break;
2122           }
2123         break;
2124       }
2125
2126     default:
2127       gcc_unreachable ();
2128     }
2129   
2130   return false;
2131 }
2132
2133
2134 /* Return true if STMT is an "escape" site from the current function.  Escape
2135    sites those statements which might expose the address of a variable
2136    outside the current function.  STMT is an escape site iff:
2137
2138         1- STMT is a function call, or
2139         2- STMT is an __asm__ expression, or
2140         3- STMT is an assignment to a non-local variable, or
2141         4- STMT is a return statement.
2142
2143    AI points to the alias information collected so far.  */
2144
2145 static bool
2146 is_escape_site (tree stmt, struct alias_info *ai)
2147 {
2148   tree call = get_call_expr_in (stmt);
2149   if (call != NULL_TREE)
2150     {
2151       ai->num_calls_found++;
2152
2153       if (!TREE_SIDE_EFFECTS (call))
2154         ai->num_pure_const_calls_found++;
2155
2156       return true;
2157     }
2158   else if (TREE_CODE (stmt) == ASM_EXPR)
2159     return true;
2160   else if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
2161     {
2162       tree lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
2163
2164       /* Get to the base of _REF nodes.  */
2165       if (TREE_CODE (lhs) != SSA_NAME)
2166         lhs = get_base_address (lhs);
2167
2168       /* If we couldn't recognize the LHS of the assignment, assume that it
2169          is a non-local store.  */
2170       if (lhs == NULL_TREE)
2171         return true;
2172
2173       /* If the RHS is a conversion between a pointer and an integer, the
2174          pointer escapes since we can't track the integer.  */
2175       if ((TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 1)) == NOP_EXPR
2176            || TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 1)) == CONVERT_EXPR
2177            || TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 1)) == VIEW_CONVERT_EXPR)
2178           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND
2179                                         (TREE_OPERAND (stmt, 1), 0)))
2180           && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (stmt, 1))))
2181         return true;
2182
2183       /* If the LHS is an SSA name, it can't possibly represent a non-local
2184          memory store.  */
2185       if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
2186         return false;
2187
2188       /* FIXME: LHS is not an SSA_NAME.  Even if it's an assignment to a
2189          local variables we cannot be sure if it will escape, because we
2190          don't have information about objects not in SSA form.  Need to
2191          implement something along the lines of
2192
2193          J.-D. Choi, M. Gupta, M. J. Serrano, V. C. Sreedhar, and S. P.
2194          Midkiff, ``Escape analysis for java,'' in Proceedings of the
2195          Conference on Object-Oriented Programming Systems, Languages, and
2196          Applications (OOPSLA), pp. 1-19, 1999.  */
2197       return true;
2198     }
2199   else if (TREE_CODE (stmt) == RETURN_EXPR)
2200     return true;
2201
2202   return false;
2203 }
2204
2205
2206 /* Create a new memory tag of type TYPE.  If IS_TYPE_TAG is true, the tag
2207    is considered to represent all the pointers whose pointed-to types are
2208    in the same alias set class.  Otherwise, the tag represents a single
2209    SSA_NAME pointer variable.  */
2210
2211 static tree
2212 create_memory_tag (tree type, bool is_type_tag)
2213 {
2214   var_ann_t ann;
2215   tree tag = create_tmp_var_raw (type, (is_type_tag) ? "TMT" : "NMT");
2216
2217   /* By default, memory tags are local variables.  Alias analysis will
2218      determine whether they should be considered globals.  */
2219   DECL_CONTEXT (tag) = current_function_decl;
2220
2221   /* Memory tags are by definition addressable.  This also prevents
2222      is_gimple_ref frome confusing memory tags with optimizable
2223      variables.  */
2224   TREE_ADDRESSABLE (tag) = 1;
2225
2226   ann = get_var_ann (tag);
2227   ann->mem_tag_kind = (is_type_tag) ? TYPE_TAG : NAME_TAG;
2228   ann->type_mem_tag = NULL_TREE;
2229
2230   /* Add the tag to the symbol table.  */
2231   add_referenced_tmp_var (tag);
2232
2233   return tag;
2234 }
2235
2236
2237 /* Create a name memory tag to represent a specific SSA_NAME pointer P_i.
2238    This is used if P_i has been found to point to a specific set of
2239    variables or to a non-aliased memory location like the address returned
2240    by malloc functions.  */
2241
2242 static tree
2243 get_nmt_for (tree ptr)
2244 {
2245   struct ptr_info_def *pi = get_ptr_info (ptr);
2246   tree tag = pi->name_mem_tag;
2247
2248   if (tag == NULL_TREE)
2249     tag = create_memory_tag (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ptr)), false);
2250
2251   /* If PTR is a PARM_DECL, it points to a global variable or malloc,
2252      then its name tag should be considered a global variable.  */
2253   if (TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (ptr)) == PARM_DECL
2254       || pi->pt_malloc
2255       || pi->pt_global_mem)
2256     mark_call_clobbered (tag);
2257
2258   return tag;
2259 }
2260
2261
2262 /* Return the type memory tag associated to pointer PTR.  A memory tag is an
2263    artificial variable that represents the memory location pointed-to by
2264    PTR.  It is used to model the effects of pointer de-references on
2265    addressable variables.
2266    
2267    AI points to the data gathered during alias analysis.  This function
2268    populates the array AI->POINTERS.  */
2269
2270 static tree
2271 get_tmt_for (tree ptr, struct alias_info *ai)
2272 {
2273   size_t i;
2274   tree tag;
2275   tree tag_type = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ptr));
2276   HOST_WIDE_INT tag_set = get_alias_set (tag_type);
2277
2278   /* To avoid creating unnecessary memory tags, only create one memory tag
2279      per alias set class.  Note that it may be tempting to group
2280      memory tags based on conflicting alias sets instead of
2281      equivalence.  That would be wrong because alias sets are not
2282      necessarily transitive (as demonstrated by the libstdc++ test
2283      23_containers/vector/cons/4.cc).  Given three alias sets A, B, C
2284      such that conflicts (A, B) == true and conflicts (A, C) == true,
2285      it does not necessarily follow that conflicts (B, C) == true.  */
2286   for (i = 0, tag = NULL_TREE; i < ai->num_pointers; i++)
2287     {
2288       struct alias_map_d *curr = ai->pointers[i];
2289       if (tag_set == curr->set)
2290         {
2291           tag = var_ann (curr->var)->type_mem_tag;
2292           break;
2293         }
2294     }
2295
2296   /* If VAR cannot alias with any of the existing memory tags, create a new
2297      tag for PTR and add it to the POINTERS array.  */
2298   if (tag == NULL_TREE)
2299     {
2300       struct alias_map_d *alias_map;
2301
2302       /* If PTR did not have a type tag already, create a new TMT.*
2303          artificial variable representing the memory location
2304          pointed-to by PTR.  */
2305       if (var_ann (ptr)->type_mem_tag == NULL_TREE)
2306         tag = create_memory_tag (tag_type, true);
2307       else
2308         tag = var_ann (ptr)->type_mem_tag;
2309
2310       /* Add PTR to the POINTERS array.  Note that we are not interested in
2311          PTR's alias set.  Instead, we cache the alias set for the memory that
2312          PTR points to.  */
2313       alias_map = xcalloc (1, sizeof (*alias_map));
2314       alias_map->var = ptr;
2315       alias_map->set = tag_set;
2316       ai->pointers[ai->num_pointers++] = alias_map;
2317     }
2318
2319   /* If the pointed-to type is volatile, so is the tag.  */
2320   TREE_THIS_VOLATILE (tag) |= TREE_THIS_VOLATILE (tag_type);
2321
2322   /* Make sure that the type tag has the same alias set as the
2323      pointed-to type.  */
2324   gcc_assert (tag_set == get_alias_set (tag));
2325
2326   return tag;
2327 }
2328
2329
2330 /* Create GLOBAL_VAR, an artificial global variable to act as a
2331    representative of all the variables that may be clobbered by function
2332    calls.  */
2333
2334 static void
2335 create_global_var (void)
2336 {
2337   global_var = build_decl (VAR_DECL, get_identifier (".GLOBAL_VAR"),
2338                            void_type_node);
2339   DECL_ARTIFICIAL (global_var) = 1;
2340   TREE_READONLY (global_var) = 0;
2341   DECL_EXTERNAL (global_var) = 1;
2342   TREE_STATIC (global_var) = 1;
2343   TREE_USED (global_var) = 1;
2344   DECL_CONTEXT (global_var) = NULL_TREE;
2345   TREE_THIS_VOLATILE (global_var) = 0;
2346   TREE_ADDRESSABLE (global_var) = 0;
2347
2348   add_referenced_tmp_var (global_var);
2349   bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (global_var)->uid);
2350 }
2351
2352
2353 /* Dump alias statistics on FILE.  */
2354
2355 static void 
2356 dump_alias_stats (FILE *file)
2357 {
2358   const char *funcname
2359     = lang_hooks.decl_printable_name (current_function_decl, 2);
2360   fprintf (file, "\nAlias statistics for %s\n\n", funcname);
2361   fprintf (file, "Total alias queries:\t%u\n", alias_stats.alias_queries);
2362   fprintf (file, "Total alias mayalias results:\t%u\n", 
2363            alias_stats.alias_mayalias);
2364   fprintf (file, "Total alias noalias results:\t%u\n",
2365            alias_stats.alias_noalias);
2366   fprintf (file, "Total simple queries:\t%u\n",
2367            alias_stats.simple_queries);
2368   fprintf (file, "Total simple resolved:\t%u\n",
2369            alias_stats.simple_resolved);
2370   fprintf (file, "Total TBAA queries:\t%u\n",
2371            alias_stats.tbaa_queries);
2372   fprintf (file, "Total TBAA resolved:\t%u\n",
2373            alias_stats.tbaa_resolved);
2374 }
2375   
2376
2377 /* Dump alias information on FILE.  */
2378
2379 void
2380 dump_alias_info (FILE *file)
2381 {
2382   size_t i;
2383   const char *funcname
2384     = lang_hooks.decl_printable_name (current_function_decl, 2);
2385
2386   fprintf (file, "\nFlow-insensitive alias information for %s\n\n", funcname);
2387
2388   fprintf (file, "Aliased symbols\n\n");
2389   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
2390     {
2391       tree var = referenced_var (i);
2392       if (may_be_aliased (var))
2393         dump_variable (file, var);
2394     }
2395
2396   fprintf (file, "\nDereferenced pointers\n\n");
2397   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
2398     {
2399       tree var = referenced_var (i);
2400       var_ann_t ann = var_ann (var);
2401       if (ann->type_mem_tag)
2402         dump_variable (file, var);
2403     }
2404
2405   fprintf (file, "\nType memory tags\n\n");
2406   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
2407     {
2408       tree var = referenced_var (i);
2409       var_ann_t ann = var_ann (var);
2410       if (ann->mem_tag_kind == TYPE_TAG)
2411         dump_variable (file, var);
2412     }
2413
2414   fprintf (file, "\n\nFlow-sensitive alias information for %s\n\n", funcname);
2415
2416   fprintf (file, "SSA_NAME pointers\n\n");
2417   for (i = 1; i < num_ssa_names; i++)
2418     {
2419       tree ptr = ssa_name (i);
2420       struct ptr_info_def *pi;
2421       
2422       if (ptr == NULL_TREE)
2423         continue;
2424
2425       pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
2426       if (!SSA_NAME_IN_FREE_LIST (ptr)
2427           && pi
2428           && pi->name_mem_tag)
2429         dump_points_to_info_for (file, ptr);
2430     }
2431
2432   fprintf (file, "\nName memory tags\n\n");
2433   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
2434     {
2435       tree var = referenced_var (i);
2436       var_ann_t ann = var_ann (var);
2437       if (ann->mem_tag_kind == NAME_TAG)
2438         dump_variable (file, var);
2439     }
2440
2441   fprintf (file, "\n");
2442 }
2443
2444
2445 /* Dump alias information on stderr.  */
2446
2447 void
2448 debug_alias_info (void)
2449 {
2450   dump_alias_info (stderr);
2451 }
2452
2453
2454 /* Return the alias information associated with pointer T.  It creates a
2455    new instance if none existed.  */
2456
2457 struct ptr_info_def *
2458 get_ptr_info (tree t)
2459 {
2460   struct ptr_info_def *pi;
2461
2462   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (t)));
2463
2464   pi = SSA_NAME_PTR_INFO (t);
2465   if (pi == NULL)
2466     {
2467       pi = ggc_alloc (sizeof (*pi));
2468       memset ((void *)pi, 0, sizeof (*pi));
2469       SSA_NAME_PTR_INFO (t) = pi;
2470     }
2471
2472   return pi;
2473 }
2474
2475
2476 /* Dump points-to information for SSA_NAME PTR into FILE.  */
2477
2478 void
2479 dump_points_to_info_for (FILE *file, tree ptr)
2480 {
2481   struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
2482
2483   print_generic_expr (file, ptr, dump_flags);
2484
2485   if (pi)
2486     {
2487       if (pi->name_mem_tag)
2488         {
2489           fprintf (file, ", name memory tag: ");
2490           print_generic_expr (file, pi->name_mem_tag, dump_flags);
2491         }
2492
2493       if (pi->is_dereferenced)
2494         fprintf (file, ", is dereferenced");
2495
2496       if (pi->value_escapes_p)
2497         fprintf (file, ", its value escapes");
2498
2499       if (pi->pt_anything)
2500         fprintf (file, ", points-to anything");
2501
2502       if (pi->pt_malloc)
2503         fprintf (file, ", points-to malloc");
2504
2505       if (pi->pt_null)
2506         fprintf (file, ", points-to NULL");
2507
2508       if (pi->pt_vars)
2509         {
2510           unsigned ix;
2511           bitmap_iterator bi;
2512
2513           fprintf (file, ", points-to vars: { ");
2514           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (pi->pt_vars, 0, ix, bi)
2515             {
2516               print_generic_expr (file, referenced_var (ix), dump_flags);
2517               fprintf (file, " ");
2518             }
2519           fprintf (file, "}");
2520         }
2521     }
2522
2523   fprintf (file, "\n");
2524 }
2525
2526
2527 /* Dump points-to information for VAR into stderr.  */
2528
2529 void
2530 debug_points_to_info_for (tree var)
2531 {
2532   dump_points_to_info_for (stderr, var);
2533 }
2534
2535
2536 /* Dump points-to information into FILE.  NOTE: This function is slow, as
2537    it needs to traverse the whole CFG looking for pointer SSA_NAMEs.  */
2538
2539 void
2540 dump_points_to_info (FILE *file)
2541 {
2542   basic_block bb;
2543   block_stmt_iterator si;
2544   size_t i;
2545   ssa_op_iter iter;
2546   const char *fname =
2547     lang_hooks.decl_printable_name (current_function_decl, 2);
2548
2549   fprintf (file, "\n\nPointed-to sets for pointers in %s\n\n", fname);
2550
2551   /* First dump points-to information for the default definitions of
2552      pointer variables.  This is necessary because default definitions are
2553      not part of the code.  */
2554   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
2555     {
2556       tree var = referenced_var (i);
2557       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var)))
2558         {
2559           var_ann_t ann = var_ann (var);
2560           if (ann->default_def)
2561             dump_points_to_info_for (file, ann->default_def);
2562         }
2563     }
2564
2565   /* Dump points-to information for every pointer defined in the program.  */
2566   FOR_EACH_BB (bb)
2567     {
2568       tree phi;
2569
2570       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
2571         {
2572           tree ptr = PHI_RESULT (phi);
2573           if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr)))
2574             dump_points_to_info_for (file, ptr);
2575         }
2576
2577         for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
2578           {
2579             tree stmt = bsi_stmt (si);
2580             tree def;
2581             FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
2582               if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (def)))
2583                 dump_points_to_info_for (file, def);
2584           }
2585     }
2586
2587   fprintf (file, "\n");
2588 }
2589
2590
2591 /* Dump points-to info pointed by PTO into STDERR.  */
2592
2593 void
2594 debug_points_to_info (void)
2595 {
2596   dump_points_to_info (stderr);
2597 }
2598
2599 /* Dump to FILE the list of variables that may be aliasing VAR.  */
2600
2601 void
2602 dump_may_aliases_for (FILE *file, tree var)
2603 {
2604   varray_type aliases;
2605   
2606   if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
2607     var = SSA_NAME_VAR (var);
2608
2609   aliases = var_ann (var)->may_aliases;
2610   if (aliases)
2611     {
2612       size_t i;
2613       fprintf (file, "{ ");
2614       for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (aliases); i++)
2615         {
2616           print_generic_expr (file, VARRAY_TREE (aliases, i), dump_flags);
2617           fprintf (file, " ");
2618         }
2619       fprintf (file, "}");
2620     }
2621 }
2622
2623
2624 /* Dump to stderr the list of variables that may be aliasing VAR.  */
2625
2626 void
2627 debug_may_aliases_for (tree var)
2628 {
2629   dump_may_aliases_for (stderr, var);
2630 }
2631
2632 /* Return true if VAR may be aliased.  */
2633
2634 bool
2635 may_be_aliased (tree var)
2636 {
2637   /* Obviously.  */
2638   if (TREE_ADDRESSABLE (var))
2639     return true;
2640
2641   /* Globally visible variables can have their addresses taken by other
2642      translation units.  */
2643   if (DECL_EXTERNAL (var) || TREE_PUBLIC (var))
2644     return true;
2645
2646   /* Automatic variables can't have their addresses escape any other way.
2647      This must be after the check for global variables, as extern declarations
2648      do not have TREE_STATIC set.  */
2649   if (!TREE_STATIC (var))
2650     return false;
2651
2652   /* If we're in unit-at-a-time mode, then we must have seen all occurrences
2653      of address-of operators, and so we can trust TREE_ADDRESSABLE.  Otherwise
2654      we can only be sure the variable isn't addressable if it's local to the
2655      current function.  */
2656   if (flag_unit_at_a_time)
2657     return false;
2658   if (decl_function_context (var) == current_function_decl)
2659     return false;
2660
2661   return true;
2662 }
2663
2664 /* This structure is simply used during pushing fields onto the fieldstack
2665    to track the offset of the field, since bitpos_of_field gives it relative
2666    to its immediate containing type, and we want it relative to the ultimate
2667    containing object.  */
2668
2669 typedef struct fieldoff
2670 {
2671   tree field;
2672   HOST_WIDE_INT offset;  
2673 } *fieldoff_t;
2674
2675 DEF_VEC_MALLOC_P(fieldoff_t);
2676
2677 /* Return the position, in bits, of FIELD_DECL from the beginning of its
2678    structure. 
2679    Return -1 if the position is conditional or otherwise non-constant
2680    integer.  */
2681
2682 static HOST_WIDE_INT
2683 bitpos_of_field (const tree fdecl)
2684 {
2685
2686   if (TREE_CODE (DECL_FIELD_OFFSET (fdecl)) != INTEGER_CST
2687       || TREE_CODE (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (fdecl)) != INTEGER_CST)
2688     return -1;
2689
2690   return (tree_low_cst (DECL_FIELD_OFFSET (fdecl), 1) * 8) 
2691     + tree_low_cst (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (fdecl), 1);
2692 }
2693
2694 /* Given a TYPE, and a vector of field offsets FIELDSTACK, push all the fields
2695    of TYPE onto fieldstack, recording their offsets along the way.
2696    OFFSET is used to keep track of the offset in this entire structure, rather
2697    than just the immediately containing structure.  */
2698
2699 static void
2700 push_fields_onto_fieldstack (tree type, VEC(fieldoff_t) **fieldstack, 
2701                              HOST_WIDE_INT offset)
2702 {
2703   fieldoff_t pair;
2704   tree field = TYPE_FIELDS (type);
2705   if (!field)
2706     return;
2707   if (var_can_have_subvars (field)
2708       && TREE_CODE (field) == FIELD_DECL)
2709     {
2710       size_t before = VEC_length (fieldoff_t, *fieldstack);
2711       /* Empty structures may have actual size, like in C++. So see if we
2712          actually end up pushing a field, and if not, if the size is nonzero,
2713          push the field onto the stack */
2714       push_fields_onto_fieldstack (TREE_TYPE (field), fieldstack, offset);
2715       if (before == VEC_length (fieldoff_t, *fieldstack)
2716           && DECL_SIZE (field)
2717           && !integer_zerop (DECL_SIZE (field)))
2718         {
2719           pair = xmalloc (sizeof (struct fieldoff));
2720           pair->field = field;
2721           pair->offset = offset;
2722           VEC_safe_push (fieldoff_t, *fieldstack, pair);
2723         }
2724     }
2725   else if (TREE_CODE (field) == FIELD_DECL)
2726     {
2727       pair = xmalloc (sizeof (struct fieldoff));
2728       pair->field = field;
2729       pair->offset = offset + bitpos_of_field (field);
2730       VEC_safe_push (fieldoff_t, *fieldstack, pair);
2731     }
2732   for (field = TREE_CHAIN (field); field; field = TREE_CHAIN (field))
2733     {
2734       if (TREE_CODE (field) != FIELD_DECL)
2735         continue;
2736       if (var_can_have_subvars (field))
2737         {
2738           size_t before = VEC_length (fieldoff_t, *fieldstack);
2739           push_fields_onto_fieldstack (TREE_TYPE (field), fieldstack, 
2740                                        offset + bitpos_of_field (field));
2741       /* Empty structures may have actual size, like in C++. So see if we
2742          actually end up pushing a field, and if not, if the size is nonzero,
2743          push the field onto the stack */
2744           if (before == VEC_length (fieldoff_t, *fieldstack)
2745               && DECL_SIZE (field)
2746               && !integer_zerop (DECL_SIZE (field)))
2747             {
2748               pair = xmalloc (sizeof (struct fieldoff));
2749               pair->field = field;
2750               pair->offset = offset + bitpos_of_field (field);
2751               VEC_safe_push (fieldoff_t, *fieldstack, pair);
2752             }
2753         }
2754       else
2755         {
2756           pair = xmalloc (sizeof (struct fieldoff));
2757           pair->field = field;
2758           pair->offset = offset + bitpos_of_field (field);
2759           VEC_safe_push (fieldoff_t, *fieldstack, pair);
2760         }
2761     }
2762 }
2763
2764
2765 /* This represents the used range of a variable.  */
2766
2767 typedef struct used_part
2768 {
2769   HOST_WIDE_INT minused;
2770   HOST_WIDE_INT maxused;
2771 } *used_part_t;
2772
2773 /* An array of used_part structures, indexed by variable uid.  */
2774
2775 static used_part_t *used_portions;
2776
2777 /* Given a variable uid, UID, get or create the entry in the used portions
2778    table for the variable.  */
2779
2780 static used_part_t
2781 get_or_create_used_part_for (size_t uid)
2782 {
2783   used_part_t up;
2784   if (used_portions[uid] == NULL)
2785     {
2786       up = xcalloc (1, sizeof (struct used_part));
2787       up->minused = INT_MAX;
2788       up->maxused = 0;
2789     }
2790   else
2791     up = used_portions[uid];
2792   return up;
2793 }
2794
2795             
2796   
2797 /* Given an aggregate VAR, create the subvariables that represent its
2798    fields.  */
2799
2800 static void
2801 create_overlap_variables_for (tree var)
2802 {
2803   VEC(fieldoff_t) *fieldstack = NULL;
2804   used_part_t up;
2805   size_t uid = var_ann (var)->uid;
2806
2807   if (used_portions[uid] == NULL)
2808     return;
2809
2810   push_fields_onto_fieldstack (TREE_TYPE (var), &fieldstack, 0);
2811   if (VEC_length (fieldoff_t, fieldstack) != 0)
2812     {
2813       subvar_t *subvars;
2814       fieldoff_t fo;
2815       bool notokay = false;
2816       int i;
2817
2818       /* Not all fields have DECL_SIZE set, and those that don't, we don't
2819          know their size, and thus, can't handle.
2820          The same is true of fields with DECL_SIZE that is not an integer
2821          constant (such as variable sized fields).
2822          Fields with offsets which are not constant will have an offset < 0 
2823          We *could* handle fields that are constant sized arrays, but
2824          currently don't.  Doing so would require some extra changes to
2825          tree-ssa-operands.c.  */
2826
2827       for (i = 0; VEC_iterate (fieldoff_t, fieldstack, i, fo); i++)
2828         {
2829           if (!DECL_SIZE (fo->field) 
2830               || TREE_CODE (DECL_SIZE (fo->field)) != INTEGER_CST
2831               || TREE_CODE (TREE_TYPE (fo->field)) == ARRAY_TYPE
2832               || fo->offset < 0)
2833             {
2834               notokay = true;
2835               break;
2836             }
2837         }
2838       /* Cleanup after ourselves if we can't create overlap variables.  */
2839       if (notokay)
2840         {
2841           while (VEC_length (fieldoff_t, fieldstack) != 0)
2842             {
2843               fo = VEC_pop (fieldoff_t, fieldstack);
2844               free (fo);
2845             }
2846           VEC_free (fieldoff_t, fieldstack);
2847           return;
2848         }
2849       /* Otherwise, create the variables.  */
2850       subvars = lookup_subvars_for_var (var);
2851       up = used_portions[uid];
2852       
2853       while (VEC_length (fieldoff_t, fieldstack) != 0)
2854         {
2855           subvar_t sv = ggc_alloc (sizeof (struct subvar));
2856           HOST_WIDE_INT fosize;
2857           var_ann_t ann;
2858
2859           fo = VEC_pop (fieldoff_t, fieldstack);          
2860           fosize = TREE_INT_CST_LOW (DECL_SIZE (fo->field));
2861
2862           if ((fo->offset <= up->minused
2863                && fo->offset + fosize <= up->minused)
2864               || fo->offset >= up->maxused)
2865             {
2866               free (fo);
2867               continue;
2868             }
2869
2870           sv->offset = fo->offset;
2871           sv->size = fosize;
2872           sv->next = *subvars;
2873           sv->var = create_tmp_var_raw (TREE_TYPE (fo->field), "SFT");
2874           if (dump_file)
2875             {
2876               fprintf (dump_file, "structure field tag %s created for var %s",
2877                        get_name (sv->var), get_name (var));
2878               fprintf (dump_file, " offset " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC,
2879                        sv->offset);
2880               fprintf (dump_file, " size " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC,
2881                        sv->size);
2882               fprintf (dump_file, "\n");
2883               
2884             }
2885           
2886           /* We need to copy the various flags from var to sv->var, so that
2887              they are is_global_var iff the original variable was.  */
2888
2889           DECL_EXTERNAL (sv->var) = DECL_EXTERNAL (var);
2890           TREE_PUBLIC  (sv->var) = TREE_PUBLIC (var);
2891           TREE_STATIC (sv->var) = TREE_STATIC (var);
2892           TREE_READONLY (sv->var) = TREE_READONLY (var);
2893
2894           /* Like other memory tags, these need to be marked addressable to
2895              keep is_gimple_reg from thinking they are real.  */
2896           TREE_ADDRESSABLE (sv->var) = 1;
2897
2898           DECL_CONTEXT (sv->var) = DECL_CONTEXT (var);
2899
2900           ann = get_var_ann (sv->var);
2901           ann->mem_tag_kind = STRUCT_FIELD; 
2902           ann->type_mem_tag = NULL;     
2903           add_referenced_tmp_var (sv->var);
2904             
2905           *subvars = sv;
2906           free (fo);
2907         }
2908
2909       /* Once we have created subvars, the original is no longer call
2910          clobbered on its own.  Its call clobbered status depends
2911          completely on the call clobbered status of the subvars.
2912
2913          add_referenced_var in the above loop will take care of
2914          marking subvars of global variables as call clobbered for us
2915          to start, since they are global as well.  */
2916       clear_call_clobbered (var);
2917
2918     }
2919
2920   VEC_free (fieldoff_t, fieldstack);
2921 }
2922
2923
2924 /* Find the conservative answer to the question of what portions of what 
2925    structures are used by this statement.  We assume that if we have a
2926    component ref with a known size + offset, that we only need that part
2927    of the structure.  For unknown cases, or cases where we do something
2928    to the whole structure, we assume we need to create fields for the 
2929    entire structure.  */
2930
2931 static tree
2932 find_used_portions (tree *tp, int *walk_subtrees, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2933 {
2934   switch (TREE_CODE (*tp))
2935     {
2936     case COMPONENT_REF:
2937       {
2938         HOST_WIDE_INT bitsize;
2939         HOST_WIDE_INT bitpos;
2940         tree offset;
2941         enum machine_mode mode;
2942         int unsignedp;
2943         int volatilep;  
2944         tree ref;
2945         ref = get_inner_reference (*tp, &bitsize, &bitpos, &offset, &mode,
2946                                    &unsignedp, &volatilep, false);
2947         if (DECL_P (ref) && offset == NULL && bitsize != -1)
2948           {         
2949             size_t uid = var_ann (ref)->uid;
2950             used_part_t up;
2951
2952             up = get_or_create_used_part_for (uid);         
2953
2954             if (bitpos <= up->minused)
2955               up->minused = bitpos;
2956             if ((bitpos + bitsize >= up->maxused))
2957               up->maxused = bitpos + bitsize;       
2958
2959             used_portions[uid] = up;
2960
2961             *walk_subtrees = 0;
2962             return NULL_TREE;
2963           }
2964         else if (DECL_P (ref))
2965           {
2966             if (DECL_SIZE (ref)
2967                 && var_can_have_subvars (ref)
2968                 && TREE_CODE (DECL_SIZE (ref)) == INTEGER_CST)
2969               {
2970                 used_part_t up;
2971                 size_t uid = var_ann (ref)->uid;
2972
2973                 up = get_or_create_used_part_for (uid);
2974
2975                 up->minused = 0;
2976                 up->maxused = TREE_INT_CST_LOW (DECL_SIZE (ref));
2977
2978                 used_portions[uid] = up;
2979
2980                 *walk_subtrees = 0;
2981                 return NULL_TREE;
2982               }
2983           }
2984       }
2985       break;
2986     case VAR_DECL:
2987     case PARM_DECL:
2988       {
2989         tree var = *tp;
2990         if (DECL_SIZE (var)
2991             && var_can_have_subvars (var)
2992             && TREE_CODE (DECL_SIZE (var)) == INTEGER_CST)
2993           {
2994             used_part_t up;
2995             size_t uid = var_ann (var)->uid;        
2996             
2997             up = get_or_create_used_part_for (uid);
2998  
2999             up->minused = 0;
3000             up->maxused = TREE_INT_CST_LOW (DECL_SIZE (var));
3001
3002             used_portions[uid] = up;
3003             *walk_subtrees = 0;
3004             return NULL_TREE;
3005           }
3006       }
3007       break;
3008       
3009     default:
3010       break;
3011       
3012     }
3013   return NULL_TREE;
3014 }
3015
3016 /* We are about to create some new referenced variables, and we need the
3017    before size.  */
3018
3019 static size_t old_referenced_vars;
3020
3021
3022 /* Create structure field variables for structures used in this function.  */
3023
3024 static void
3025 create_structure_vars (void)
3026 {
3027   basic_block bb;
3028   size_t i;
3029
3030   old_referenced_vars = num_referenced_vars;
3031   used_portions = xcalloc (num_referenced_vars, sizeof (used_part_t));
3032   
3033   FOR_EACH_BB (bb)
3034     {
3035       block_stmt_iterator bsi;
3036       for (bsi = bsi_start (bb); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
3037         {
3038           walk_tree_without_duplicates (bsi_stmt_ptr (bsi), 
3039                                         find_used_portions,
3040                                         NULL);
3041         }
3042     }
3043   for (i = 0; i < old_referenced_vars; i++)
3044     {
3045       tree var = referenced_var (i);
3046       /* The C++ FE creates vars without DECL_SIZE set, for some reason.  */
3047       if (var     
3048           && DECL_SIZE (var)
3049           && var_can_have_subvars (var)
3050           && var_ann (var)->mem_tag_kind == NOT_A_TAG
3051           && TREE_CODE (DECL_SIZE (var)) == INTEGER_CST)
3052         create_overlap_variables_for (var);
3053     }
3054   for (i = 0; i < old_referenced_vars; i++)
3055     free (used_portions[i]);
3056
3057   free (used_portions);
3058 }
3059
3060 static bool
3061 gate_structure_vars (void)
3062 {
3063   return flag_tree_salias != 0;
3064 }
3065
3066 struct tree_opt_pass pass_create_structure_vars = 
3067 {
3068   "salias",              /* name */
3069   gate_structure_vars,   /* gate */
3070   create_structure_vars, /* execute */
3071   NULL,                  /* sub */
3072   NULL,                  /* next */
3073   0,                     /* static_pass_number */
3074   0,                     /* tv_id */
3075   PROP_cfg,              /* properties_required */
3076   0,                     /* properties_provided */
3077   0,                     /* properties_destroyed */
3078   0,                     /* todo_flags_start */
3079   TODO_dump_func,        /* todo_flags_finish */
3080   0                      /* letter */
3081 };
3082