OSDN Git Service

76ede7744450259d595c20159aeb2790f95142c3
[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, 51 Franklin Street, Fifth Floor,
20 Boston, MA 02110-1301, 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 "tree-ssa-structalias.h"
44 #include "convert.h"
45 #include "params.h"
46 #include "ipa-type-escape.h"
47 #include "vec.h"
48 #include "bitmap.h"
49
50 /* Obstack used to hold grouping bitmaps and other temporary bitmaps used by
51    aliasing  */
52 static bitmap_obstack alias_obstack;
53
54 /* 'true' after aliases have been computed (see compute_may_aliases).  */
55 bool aliases_computed_p;
56
57 /* Structure to map a variable to its alias set and keep track of the
58    virtual operands that will be needed to represent it.  */
59 struct alias_map_d
60 {
61   /* Variable and its alias set.  */
62   tree var;
63   HOST_WIDE_INT set;
64
65   /* Total number of virtual operands that will be needed to represent
66      all the aliases of VAR.  */
67   long total_alias_vops;
68
69   /* Nonzero if the aliases for this memory tag have been grouped
70      already.  Used in group_aliases.  */
71   unsigned int grouped_p : 1;
72
73   /* Set of variables aliased with VAR.  This is the exact same
74      information contained in VAR_ANN (VAR)->MAY_ALIASES, but in
75      bitmap form to speed up alias grouping.  */
76   bitmap may_aliases;
77 };
78
79
80 /* Counters used to display statistics on alias analysis.  */
81 struct alias_stats_d
82 {
83   unsigned int alias_queries;
84   unsigned int alias_mayalias;
85   unsigned int alias_noalias;
86   unsigned int simple_queries;
87   unsigned int simple_resolved;
88   unsigned int tbaa_queries;
89   unsigned int tbaa_resolved;
90   unsigned int structnoaddress_queries;
91   unsigned int structnoaddress_resolved;
92 };
93
94
95 /* Local variables.  */
96 static struct alias_stats_d alias_stats;
97
98 /* Local functions.  */
99 static void compute_flow_insensitive_aliasing (struct alias_info *);
100 static void dump_alias_stats (FILE *);
101 static bool may_alias_p (tree, HOST_WIDE_INT, tree, HOST_WIDE_INT, bool);
102 static tree create_memory_tag (tree type, bool is_type_tag);
103 static tree get_tmt_for (tree, struct alias_info *);
104 static tree get_nmt_for (tree);
105 static void add_may_alias (tree, tree);
106 static void replace_may_alias (tree, size_t, tree);
107 static struct alias_info *init_alias_info (void);
108 static void delete_alias_info (struct alias_info *);
109 static void compute_flow_sensitive_aliasing (struct alias_info *);
110 static void setup_pointers_and_addressables (struct alias_info *);
111 static void create_global_var (void);
112 static void maybe_create_global_var (struct alias_info *ai);
113 static void group_aliases (struct alias_info *);
114 static void set_pt_anything (tree ptr);
115
116 /* Global declarations.  */
117
118 /* Call clobbered variables in the function.  If bit I is set, then
119    REFERENCED_VARS (I) is call-clobbered.  */
120 bitmap call_clobbered_vars;
121
122 /* Addressable variables in the function.  If bit I is set, then
123    REFERENCED_VARS (I) has had its address taken.  Note that
124    CALL_CLOBBERED_VARS and ADDRESSABLE_VARS are not related.  An
125    addressable variable is not necessarily call-clobbered (e.g., a
126    local addressable whose address does not escape) and not all
127    call-clobbered variables are addressable (e.g., a local static
128    variable).  */
129 bitmap addressable_vars;
130
131 /* When the program has too many call-clobbered variables and call-sites,
132    this variable is used to represent the clobbering effects of function
133    calls.  In these cases, all the call clobbered variables in the program
134    are forced to alias this variable.  This reduces compile times by not
135    having to keep track of too many V_MAY_DEF expressions at call sites.  */
136 tree global_var;
137
138
139 /* Compute may-alias information for every variable referenced in function
140    FNDECL.
141
142    Alias analysis proceeds in 3 main phases:
143
144    1- Points-to and escape analysis.
145
146    This phase walks the use-def chains in the SSA web looking for three
147    things:
148
149         * Assignments of the form P_i = &VAR
150         * Assignments of the form P_i = malloc()
151         * Pointers and ADDR_EXPR that escape the current function.
152
153    The concept of 'escaping' is the same one used in the Java world.  When
154    a pointer or an ADDR_EXPR escapes, it means that it has been exposed
155    outside of the current function.  So, assignment to global variables,
156    function arguments and returning a pointer are all escape sites, as are
157    conversions between pointers and integers.
158
159    This is where we are currently limited.  Since not everything is renamed
160    into SSA, we lose track of escape properties when a pointer is stashed
161    inside a field in a structure, for instance.  In those cases, we are
162    assuming that the pointer does escape.
163
164    We use escape analysis to determine whether a variable is
165    call-clobbered.  Simply put, if an ADDR_EXPR escapes, then the variable
166    is call-clobbered.  If a pointer P_i escapes, then all the variables
167    pointed-to by P_i (and its memory tag) also escape.
168
169    2- Compute flow-sensitive aliases
170
171    We have two classes of memory tags.  Memory tags associated with the
172    pointed-to data type of the pointers in the program.  These tags are
173    called "type memory tag" (TMT).  The other class are those associated
174    with SSA_NAMEs, called "name memory tag" (NMT). The basic idea is that
175    when adding operands for an INDIRECT_REF *P_i, we will first check
176    whether P_i has a name tag, if it does we use it, because that will have
177    more precise aliasing information.  Otherwise, we use the standard type
178    tag.
179
180    In this phase, we go through all the pointers we found in points-to
181    analysis and create alias sets for the name memory tags associated with
182    each pointer P_i.  If P_i escapes, we mark call-clobbered the variables
183    it points to and its tag.
184
185
186    3- Compute flow-insensitive aliases
187
188    This pass will compare the alias set of every type memory tag and every
189    addressable variable found in the program.  Given a type memory tag TMT
190    and an addressable variable V.  If the alias sets of TMT and V conflict
191    (as computed by may_alias_p), then V is marked as an alias tag and added
192    to the alias set of TMT.
193
194    For instance, consider the following function:
195
196             foo (int i)
197             {
198               int *p, a, b;
199             
200               if (i > 10)
201                 p = &a;
202               else
203                 p = &b;
204             
205               *p = 3;
206               a = b + 2;
207               return *p;
208             }
209
210    After aliasing analysis has finished, the type memory tag for pointer
211    'p' will have two aliases, namely variables 'a' and 'b'.  Every time
212    pointer 'p' is dereferenced, we want to mark the operation as a
213    potential reference to 'a' and 'b'.
214
215             foo (int i)
216             {
217               int *p, a, b;
218
219               if (i_2 > 10)
220                 p_4 = &a;
221               else
222                 p_6 = &b;
223               # p_1 = PHI <p_4(1), p_6(2)>;
224
225               # a_7 = V_MAY_DEF <a_3>;
226               # b_8 = V_MAY_DEF <b_5>;
227               *p_1 = 3;
228
229               # a_9 = V_MAY_DEF <a_7>
230               # VUSE <b_8>
231               a_9 = b_8 + 2;
232
233               # VUSE <a_9>;
234               # VUSE <b_8>;
235               return *p_1;
236             }
237
238    In certain cases, the list of may aliases for a pointer may grow too
239    large.  This may cause an explosion in the number of virtual operands
240    inserted in the code.  Resulting in increased memory consumption and
241    compilation time.
242
243    When the number of virtual operands needed to represent aliased
244    loads and stores grows too large (configurable with @option{--param
245    max-aliased-vops}), alias sets are grouped to avoid severe
246    compile-time slow downs and memory consumption.  See group_aliases.  */
247
248 static void
249 compute_may_aliases (void)
250 {
251   struct alias_info *ai;
252   
253   memset (&alias_stats, 0, sizeof (alias_stats));
254
255   /* Initialize aliasing information.  */
256   ai = init_alias_info ();
257
258   /* For each pointer P_i, determine the sets of variables that P_i may
259      point-to.  For every addressable variable V, determine whether the
260      address of V escapes the current function, making V call-clobbered
261      (i.e., whether &V is stored in a global variable or if its passed as a
262      function call argument).  */
263   compute_points_to_sets (ai);
264
265   /* Collect all pointers and addressable variables, compute alias sets,
266      create memory tags for pointers and promote variables whose address is
267      not needed anymore.  */
268   setup_pointers_and_addressables (ai);
269
270   /* Compute flow-sensitive, points-to based aliasing for all the name
271      memory tags.  Note that this pass needs to be done before flow
272      insensitive analysis because it uses the points-to information
273      gathered before to mark call-clobbered type tags.  */
274   compute_flow_sensitive_aliasing (ai);
275
276   /* Compute type-based flow-insensitive aliasing for all the type
277      memory tags.  */
278   compute_flow_insensitive_aliasing (ai);
279
280   /* If the program has too many call-clobbered variables and/or function
281      calls, create .GLOBAL_VAR and use it to model call-clobbering
282      semantics at call sites.  This reduces the number of virtual operands
283      considerably, improving compile times at the expense of lost
284      aliasing precision.  */
285   maybe_create_global_var (ai);
286
287   /* Debugging dumps.  */
288   if (dump_file)
289     {
290       dump_referenced_vars (dump_file);
291       if (dump_flags & TDF_STATS)
292         dump_alias_stats (dump_file);
293       dump_points_to_info (dump_file);
294       dump_alias_info (dump_file);
295     }
296
297   /* Deallocate memory used by aliasing data structures.  */
298   delete_alias_info (ai);
299
300   {
301     block_stmt_iterator bsi;
302     basic_block bb;
303     FOR_EACH_BB (bb)
304       {
305         for (bsi = bsi_start (bb); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
306           {
307             update_stmt_if_modified (bsi_stmt (bsi));
308           }
309       }
310   }
311
312 }
313
314 struct tree_opt_pass pass_may_alias = 
315 {
316   "alias",                              /* name */
317   NULL,                                 /* gate */
318   compute_may_aliases,                  /* execute */
319   NULL,                                 /* sub */
320   NULL,                                 /* next */
321   0,                                    /* static_pass_number */
322   TV_TREE_MAY_ALIAS,                    /* tv_id */
323   PROP_cfg | PROP_ssa,                  /* properties_required */
324   PROP_alias,                           /* properties_provided */
325   0,                                    /* properties_destroyed */
326   0,                                    /* todo_flags_start */
327   TODO_dump_func | TODO_update_ssa
328     | TODO_ggc_collect | TODO_verify_ssa
329     | TODO_verify_stmts,                /* todo_flags_finish */
330   0                                     /* letter */
331 };
332
333
334 /* Data structure used to count the number of dereferences to PTR
335    inside an expression.  */
336 struct count_ptr_d
337 {
338   tree ptr;
339   unsigned count;
340 };
341
342
343 /* Helper for count_uses_and_derefs.  Called by walk_tree to look for
344    (ALIGN/MISALIGNED_)INDIRECT_REF nodes for the pointer passed in DATA.  */
345
346 static tree
347 count_ptr_derefs (tree *tp, int *walk_subtrees, void *data)
348 {
349   struct count_ptr_d *count_p = (struct count_ptr_d *) data;
350
351   /* Do not walk inside ADDR_EXPR nodes.  In the expression &ptr->fld,
352      pointer 'ptr' is *not* dereferenced, it is simply used to compute
353      the address of 'fld' as 'ptr + offsetof(fld)'.  */
354   if (TREE_CODE (*tp) == ADDR_EXPR)
355     {
356       *walk_subtrees = 0;
357       return NULL_TREE;
358     }
359
360   if (INDIRECT_REF_P (*tp) && TREE_OPERAND (*tp, 0) == count_p->ptr)
361     count_p->count++;
362
363   return NULL_TREE;
364 }
365
366
367 /* Count the number of direct and indirect uses for pointer PTR in
368    statement STMT.  The two counts are stored in *NUM_USES_P and
369    *NUM_DEREFS_P respectively.  *IS_STORE_P is set to 'true' if at
370    least one of those dereferences is a store operation.  */
371
372 void
373 count_uses_and_derefs (tree ptr, tree stmt, unsigned *num_uses_p,
374                        unsigned *num_derefs_p, bool *is_store)
375 {
376   ssa_op_iter i;
377   tree use;
378
379   *num_uses_p = 0;
380   *num_derefs_p = 0;
381   *is_store = false;
382
383   /* Find out the total number of uses of PTR in STMT.  */
384   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (use, stmt, i, SSA_OP_USE)
385     if (use == ptr)
386       (*num_uses_p)++;
387
388   /* Now count the number of indirect references to PTR.  This is
389      truly awful, but we don't have much choice.  There are no parent
390      pointers inside INDIRECT_REFs, so an expression like
391      '*x_1 = foo (x_1, *x_1)' needs to be traversed piece by piece to
392      find all the indirect and direct uses of x_1 inside.  The only
393      shortcut we can take is the fact that GIMPLE only allows
394      INDIRECT_REFs inside the expressions below.  */
395   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
396       || (TREE_CODE (stmt) == RETURN_EXPR
397           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 0)) == MODIFY_EXPR)
398       || TREE_CODE (stmt) == ASM_EXPR
399       || TREE_CODE (stmt) == CALL_EXPR)
400     {
401       tree lhs, rhs;
402
403       if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
404         {
405           lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
406           rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
407         }
408       else if (TREE_CODE (stmt) == RETURN_EXPR)
409         {
410           tree e = TREE_OPERAND (stmt, 0);
411           lhs = TREE_OPERAND (e, 0);
412           rhs = TREE_OPERAND (e, 1);
413         }
414       else if (TREE_CODE (stmt) == ASM_EXPR)
415         {
416           lhs = ASM_OUTPUTS (stmt);
417           rhs = ASM_INPUTS (stmt);
418         }
419       else
420         {
421           lhs = NULL_TREE;
422           rhs = stmt;
423         }
424
425       if (lhs && (TREE_CODE (lhs) == TREE_LIST || EXPR_P (lhs)))
426         {
427           struct count_ptr_d count;
428           count.ptr = ptr;
429           count.count = 0;
430           walk_tree (&lhs, count_ptr_derefs, &count, NULL);
431           *is_store = true;
432           *num_derefs_p = count.count;
433         }
434
435       if (rhs && (TREE_CODE (rhs) == TREE_LIST || EXPR_P (rhs)))
436         {
437           struct count_ptr_d count;
438           count.ptr = ptr;
439           count.count = 0;
440           walk_tree (&rhs, count_ptr_derefs, &count, NULL);
441           *num_derefs_p += count.count;
442         }
443     }
444
445   gcc_assert (*num_uses_p >= *num_derefs_p);
446 }
447
448 /* Initialize the data structures used for alias analysis.  */
449
450 static struct alias_info *
451 init_alias_info (void)
452 {
453   struct alias_info *ai;
454   referenced_var_iterator rvi;
455   tree var;
456
457   bitmap_obstack_initialize (&alias_obstack);
458   ai = XCNEW (struct alias_info);
459   ai->ssa_names_visited = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
460   sbitmap_zero (ai->ssa_names_visited);
461   VARRAY_TREE_INIT (ai->processed_ptrs, 50, "processed_ptrs");
462   ai->written_vars = BITMAP_ALLOC (&alias_obstack);
463   ai->dereferenced_ptrs_store = BITMAP_ALLOC (&alias_obstack);
464   ai->dereferenced_ptrs_load = BITMAP_ALLOC (&alias_obstack);
465
466   /* If aliases have been computed before, clear existing information.  */
467   if (aliases_computed_p)
468     {
469       unsigned i;
470   
471       /* Similarly, clear the set of addressable variables.  In this
472          case, we can just clear the set because addressability is
473          only computed here.  */
474       bitmap_clear (addressable_vars);
475
476       /* Clear flow-insensitive alias information from each symbol.  */
477       FOR_EACH_REFERENCED_VAR (var, rvi)
478         {
479           var_ann_t ann = var_ann (var);
480           
481           ann->is_alias_tag = 0;
482           ann->may_aliases = NULL;
483           NUM_REFERENCES_CLEAR (ann);
484
485           /* Since we are about to re-discover call-clobbered
486              variables, clear the call-clobbered flag.  Variables that
487              are intrinsically call-clobbered (globals, local statics,
488              etc) will not be marked by the aliasing code, so we can't
489              remove them from CALL_CLOBBERED_VARS.  
490
491              NB: STRUCT_FIELDS are still call clobbered if they are for
492              a global variable, so we *don't* clear their call clobberedness
493              just because they are tags, though we will clear it if they
494              aren't for global variables.  */
495           if (TREE_CODE (var) == NAME_MEMORY_TAG
496               || TREE_CODE (var) == TYPE_MEMORY_TAG
497               || !is_global_var (var))
498             clear_call_clobbered (var);
499         }
500
501       /* Clear flow-sensitive points-to information from each SSA name.  */
502       for (i = 1; i < num_ssa_names; i++)
503         {
504           tree name = ssa_name (i);
505
506           if (!name || !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (name)))
507             continue;
508
509           if (SSA_NAME_PTR_INFO (name))
510             {
511               struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (name);
512
513               /* Clear all the flags but keep the name tag to
514                  avoid creating new temporaries unnecessarily.  If
515                  this pointer is found to point to a subset or
516                  superset of its former points-to set, then a new
517                  tag will need to be created in create_name_tags.  */
518               pi->pt_anything = 0;
519               pi->pt_null = 0;
520               pi->value_escapes_p = 0;
521               pi->is_dereferenced = 0;
522               if (pi->pt_vars)
523                 bitmap_clear (pi->pt_vars);
524             }
525         }
526     }
527
528   /* Next time, we will need to reset alias information.  */
529   aliases_computed_p = true;
530
531   return ai;
532 }
533
534
535 /* Deallocate memory used by alias analysis.  */
536
537 static void
538 delete_alias_info (struct alias_info *ai)
539 {
540   size_t i;
541   referenced_var_iterator rvi;
542   tree var;
543
544   sbitmap_free (ai->ssa_names_visited);
545   ai->processed_ptrs = NULL;
546
547   for (i = 0; i < ai->num_addressable_vars; i++)
548     free (ai->addressable_vars[i]);
549   
550   FOR_EACH_REFERENCED_VAR(var, rvi)
551     {
552       var_ann_t ann = var_ann (var);
553       NUM_REFERENCES_CLEAR (ann);
554     }
555
556   free (ai->addressable_vars);
557
558   for (i = 0; i < ai->num_pointers; i++)
559     free (ai->pointers[i]);
560   free (ai->pointers);
561
562   BITMAP_FREE (ai->written_vars);
563   BITMAP_FREE (ai->dereferenced_ptrs_store);
564   BITMAP_FREE (ai->dereferenced_ptrs_load);
565   bitmap_obstack_release (&alias_obstack);
566   free (ai);
567
568   delete_points_to_sets ();
569 }
570
571 /* Create name tags for all the pointers that have been dereferenced.
572    We only create a name tag for a pointer P if P is found to point to
573    a set of variables (so that we can alias them to *P) or if it is
574    the result of a call to malloc (which means that P cannot point to
575    anything else nor alias any other variable).
576
577    If two pointers P and Q point to the same set of variables, they
578    are assigned the same name tag.  */
579
580 static void
581 create_name_tags (void)
582 {
583   size_t i;
584   VEC (tree, heap) *with_ptvars = NULL;
585   tree ptr;
586
587   /* Collect the list of pointers with a non-empty points to set.  */
588   for (i = 1; i < num_ssa_names; i++)
589     {
590       tree ptr = ssa_name (i);
591       struct ptr_info_def *pi;
592
593       if (!ptr
594           || !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr))
595           || !SSA_NAME_PTR_INFO (ptr))
596         continue;
597
598       pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
599
600       if (pi->pt_anything || !pi->is_dereferenced)
601         {
602           /* No name tags for pointers that have not been
603              dereferenced or point to an arbitrary location.  */
604           pi->name_mem_tag = NULL_TREE;
605           continue;
606         }
607
608       /* Set pt_anything on the pointers without pt_vars filled in so
609          that they are assigned a type tag.  */
610       
611       if (pi->pt_vars && !bitmap_empty_p (pi->pt_vars)) 
612         VEC_safe_push (tree, heap, with_ptvars, ptr);
613       else
614         set_pt_anything (ptr);
615     }
616   
617   /* If we didn't find any pointers with pt_vars set, we're done.  */
618   if (!with_ptvars)
619     return;
620
621   /* Now go through the pointers with pt_vars, and find a name tag
622      with the same pt_vars as this pointer, or create one if one
623      doesn't exist.  */
624   for (i = 0; VEC_iterate (tree, with_ptvars, i, ptr); i++)
625     {
626       struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
627       size_t j;
628       tree ptr2;
629       tree old_name_tag = pi->name_mem_tag;
630       
631       /* If PTR points to a set of variables, check if we don't
632          have another pointer Q with the same points-to set before
633          creating a tag.  If so, use Q's tag instead of creating a
634          new one.
635          
636          This is important for not creating unnecessary symbols
637          and also for copy propagation.  If we ever need to
638          propagate PTR into Q or vice-versa, we would run into
639          problems if they both had different name tags because
640          they would have different SSA version numbers (which
641          would force us to take the name tags in and out of SSA).  */
642       for (j = 0; j < i && VEC_iterate (tree, with_ptvars, j, ptr2); j++)
643         {
644           struct ptr_info_def *qi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr2);
645           
646           if (bitmap_equal_p (pi->pt_vars, qi->pt_vars))
647             {
648               pi->name_mem_tag = qi->name_mem_tag;
649               break;
650             }
651         }
652       
653       /* If we didn't find a pointer with the same points-to set
654          as PTR, create a new name tag if needed.  */
655       if (pi->name_mem_tag == NULL_TREE)
656         pi->name_mem_tag = get_nmt_for (ptr);
657       
658       /* If the new name tag computed for PTR is different than
659          the old name tag that it used to have, then the old tag
660          needs to be removed from the IL, so we mark it for
661          renaming.  */
662       if (old_name_tag && old_name_tag != pi->name_mem_tag)
663         mark_sym_for_renaming (old_name_tag);
664       
665       TREE_THIS_VOLATILE (pi->name_mem_tag)
666         |= TREE_THIS_VOLATILE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ptr)));
667       
668       /* Mark the new name tag for renaming.  */
669       mark_sym_for_renaming (pi->name_mem_tag);
670     }
671
672   VEC_free (tree, heap, with_ptvars);
673 }
674
675
676 /* For every pointer P_i in AI->PROCESSED_PTRS, create may-alias sets for
677    the name memory tag (NMT) associated with P_i.  If P_i escapes, then its
678    name tag and the variables it points-to are call-clobbered.  Finally, if
679    P_i escapes and we could not determine where it points to, then all the
680    variables in the same alias set as *P_i are marked call-clobbered.  This
681    is necessary because we must assume that P_i may take the address of any
682    variable in the same alias set.  */
683
684 static void
685 compute_flow_sensitive_aliasing (struct alias_info *ai)
686 {
687   size_t i;
688   
689   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (ai->processed_ptrs); i++)
690     {
691       tree ptr = VARRAY_TREE (ai->processed_ptrs, i);
692       if (!find_what_p_points_to (ptr))
693         set_pt_anything (ptr);
694     }
695
696   create_name_tags ();
697
698   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (ai->processed_ptrs); i++)
699     {
700       unsigned j;
701       tree ptr = VARRAY_TREE (ai->processed_ptrs, i);
702       struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
703       var_ann_t v_ann = var_ann (SSA_NAME_VAR (ptr));
704       bitmap_iterator bi;
705
706       if (pi->value_escapes_p || pi->pt_anything)
707         {
708           /* If PTR escapes or may point to anything, then its associated
709              memory tags and pointed-to variables are call-clobbered.  */
710           if (pi->name_mem_tag)
711             mark_call_clobbered (pi->name_mem_tag);
712
713           if (v_ann->type_mem_tag)
714             mark_call_clobbered (v_ann->type_mem_tag);
715
716           if (pi->pt_vars)
717             EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (pi->pt_vars, 0, j, bi)
718               mark_call_clobbered (referenced_var (j));
719         }
720
721       /* Set up aliasing information for PTR's name memory tag (if it has
722          one).  Note that only pointers that have been dereferenced will
723          have a name memory tag.  */
724       if (pi->name_mem_tag && pi->pt_vars)
725         EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (pi->pt_vars, 0, j, bi)
726           {
727             add_may_alias (pi->name_mem_tag, referenced_var (j));
728             add_may_alias (v_ann->type_mem_tag, referenced_var (j));
729           }
730
731       /* If the name tag is call clobbered, so is the type tag
732          associated with the base VAR_DECL.  */
733       if (pi->name_mem_tag
734           && v_ann->type_mem_tag
735           && is_call_clobbered (pi->name_mem_tag))
736         mark_call_clobbered (v_ann->type_mem_tag);
737     }
738 }
739
740
741 /* Compute type-based alias sets.  Traverse all the pointers and
742    addressable variables found in setup_pointers_and_addressables.
743    
744    For every pointer P in AI->POINTERS and addressable variable V in
745    AI->ADDRESSABLE_VARS, add V to the may-alias sets of P's type
746    memory tag (TMT) if their alias sets conflict.  V is then marked as
747    an alias tag so that the operand scanner knows that statements
748    containing V have aliased operands.  */
749
750 static void
751 compute_flow_insensitive_aliasing (struct alias_info *ai)
752 {
753   size_t i;
754
755   /* Initialize counter for the total number of virtual operands that
756      aliasing will introduce.  When AI->TOTAL_ALIAS_VOPS goes beyond the
757      threshold set by --params max-alias-vops, we enable alias
758      grouping.  */
759   ai->total_alias_vops = 0;
760
761   /* For every pointer P, determine which addressable variables may alias
762      with P's type memory tag.  */
763   for (i = 0; i < ai->num_pointers; i++)
764     {
765       size_t j;
766       struct alias_map_d *p_map = ai->pointers[i];
767       tree tag = var_ann (p_map->var)->type_mem_tag;
768       var_ann_t tag_ann = var_ann (tag);
769
770       p_map->total_alias_vops = 0;
771       p_map->may_aliases = BITMAP_ALLOC (&alias_obstack);
772
773       for (j = 0; j < ai->num_addressable_vars; j++)
774         {
775           struct alias_map_d *v_map;
776           var_ann_t v_ann;
777           tree var;
778           bool tag_stored_p, var_stored_p;
779           
780           v_map = ai->addressable_vars[j];
781           var = v_map->var;
782           v_ann = var_ann (var);
783
784           /* Skip memory tags and variables that have never been
785              written to.  We also need to check if the variables are
786              call-clobbered because they may be overwritten by
787              function calls.
788
789              Note this is effectively random accessing elements in
790              the sparse bitset, which can be highly inefficient.
791              So we first check the call_clobbered status of the
792              tag and variable before querying the bitmap.  */
793           tag_stored_p = is_call_clobbered (tag)
794                          || bitmap_bit_p (ai->written_vars, DECL_UID (tag));
795           var_stored_p = is_call_clobbered (var)
796                          || bitmap_bit_p (ai->written_vars, DECL_UID (var));
797           if (!tag_stored_p && !var_stored_p)
798             continue;
799              
800           if (may_alias_p (p_map->var, p_map->set, var, v_map->set, false))
801             {
802               size_t num_tag_refs, num_var_refs;
803
804               num_tag_refs = NUM_REFERENCES (tag_ann);
805               num_var_refs = NUM_REFERENCES (v_ann);
806
807               /* Add VAR to TAG's may-aliases set.  */
808
809               /* We should never have a var with subvars here, because
810                  they shouldn't get into the set of addressable vars */
811               gcc_assert (!var_can_have_subvars (var)
812                           || get_subvars_for_var (var) == NULL);
813
814               add_may_alias (tag, var);
815               /* Update the bitmap used to represent TAG's alias set
816                  in case we need to group aliases.  */
817               bitmap_set_bit (p_map->may_aliases, DECL_UID (var));
818
819               /* Update the total number of virtual operands due to
820                  aliasing.  Since we are adding one more alias to TAG's
821                  may-aliases set, the total number of virtual operands due
822                  to aliasing will be increased by the number of references
823                  made to VAR and TAG (every reference to TAG will also
824                  count as a reference to VAR).  */
825               ai->total_alias_vops += (num_var_refs + num_tag_refs);
826               p_map->total_alias_vops += (num_var_refs + num_tag_refs);
827
828
829             }
830         }
831     }
832
833   /* Since this analysis is based exclusively on symbols, it fails to
834      handle cases where two pointers P and Q have different memory
835      tags with conflicting alias set numbers but no aliased symbols in
836      common.
837
838      For example, suppose that we have two memory tags TMT.1 and TMT.2
839      such that
840      
841                 may-aliases (TMT.1) = { a }
842                 may-aliases (TMT.2) = { b }
843
844      and the alias set number of TMT.1 conflicts with that of TMT.2.
845      Since they don't have symbols in common, loads and stores from
846      TMT.1 and TMT.2 will seem independent of each other, which will
847      lead to the optimizers making invalid transformations (see
848      testsuite/gcc.c-torture/execute/pr15262-[12].c).
849
850      To avoid this problem, we do a final traversal of AI->POINTERS
851      looking for pairs of pointers that have no aliased symbols in
852      common and yet have conflicting alias set numbers.  */
853   for (i = 0; i < ai->num_pointers; i++)
854     {
855       size_t j;
856       struct alias_map_d *p_map1 = ai->pointers[i];
857       tree tag1 = var_ann (p_map1->var)->type_mem_tag;
858       bitmap may_aliases1 = p_map1->may_aliases;
859
860       for (j = i + 1; j < ai->num_pointers; j++)
861         {
862           struct alias_map_d *p_map2 = ai->pointers[j];
863           tree tag2 = var_ann (p_map2->var)->type_mem_tag;
864           bitmap may_aliases2 = p_map2->may_aliases;
865
866           /* If the pointers may not point to each other, do nothing.  */
867           if (!may_alias_p (p_map1->var, p_map1->set, tag2, p_map2->set, true))
868             continue;
869
870           /* The two pointers may alias each other.  If they already have
871              symbols in common, do nothing.  */
872           if (bitmap_intersect_p (may_aliases1, may_aliases2))
873             continue;
874
875           if (!bitmap_empty_p (may_aliases2))
876             {
877               unsigned int k;
878               bitmap_iterator bi;
879
880               /* Add all the aliases for TAG2 into TAG1's alias set.
881                  FIXME, update grouping heuristic counters.  */
882               EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (may_aliases2, 0, k, bi)
883                 add_may_alias (tag1, referenced_var (k));
884               bitmap_ior_into (may_aliases1, may_aliases2);
885             }
886           else
887             {
888               /* Since TAG2 does not have any aliases of its own, add
889                  TAG2 itself to the alias set of TAG1.  */
890               add_may_alias (tag1, tag2);
891               bitmap_set_bit (may_aliases1, DECL_UID (tag2));
892             }
893         }
894     }
895   
896   if (dump_file)
897     fprintf (dump_file, "\n%s: Total number of aliased vops: %ld\n",
898              get_name (current_function_decl),
899              ai->total_alias_vops);
900
901   /* Determine if we need to enable alias grouping.  */
902   if (ai->total_alias_vops >= MAX_ALIASED_VOPS)
903     group_aliases (ai);
904 }
905
906
907 /* Comparison function for qsort used in group_aliases.  */
908
909 static int
910 total_alias_vops_cmp (const void *p, const void *q)
911 {
912   const struct alias_map_d **p1 = (const struct alias_map_d **)p;
913   const struct alias_map_d **p2 = (const struct alias_map_d **)q;
914   long n1 = (*p1)->total_alias_vops;
915   long n2 = (*p2)->total_alias_vops;
916
917   /* We want to sort in descending order.  */
918   return (n1 > n2 ? -1 : (n1 == n2) ? 0 : 1);
919 }
920
921 /* Group all the aliases for TAG to make TAG represent all the
922    variables in its alias set.  Update the total number
923    of virtual operands due to aliasing (AI->TOTAL_ALIAS_VOPS).  This
924    function will make TAG be the unique alias tag for all the
925    variables in its may-aliases.  So, given:
926
927         may-aliases(TAG) = { V1, V2, V3 }
928
929    This function will group the variables into:
930
931         may-aliases(V1) = { TAG }
932         may-aliases(V2) = { TAG }
933         may-aliases(V2) = { TAG }  */
934
935 static void
936 group_aliases_into (tree tag, bitmap tag_aliases, struct alias_info *ai)
937 {
938   unsigned int i;
939   var_ann_t tag_ann = var_ann (tag);
940   size_t num_tag_refs = NUM_REFERENCES (tag_ann);
941   bitmap_iterator bi;
942
943   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (tag_aliases, 0, i, bi)
944     {
945       tree var = referenced_var (i);
946       var_ann_t ann = var_ann (var);
947
948       /* Make TAG the unique alias of VAR.  */
949       ann->is_alias_tag = 0;
950       ann->may_aliases = NULL;
951
952       /* Note that VAR and TAG may be the same if the function has no
953          addressable variables (see the discussion at the end of
954          setup_pointers_and_addressables).  */
955       if (var != tag)
956         add_may_alias (var, tag);
957
958       /* Reduce total number of virtual operands contributed
959          by TAG on behalf of VAR.  Notice that the references to VAR
960          itself won't be removed.  We will merely replace them with
961          references to TAG.  */
962       ai->total_alias_vops -= num_tag_refs;
963     }
964
965   /* We have reduced the number of virtual operands that TAG makes on
966      behalf of all the variables formerly aliased with it.  However,
967      we have also "removed" all the virtual operands for TAG itself,
968      so we add them back.  */
969   ai->total_alias_vops += num_tag_refs;
970
971   /* TAG no longer has any aliases.  */
972   tag_ann->may_aliases = NULL;
973 }
974
975
976 /* Group may-aliases sets to reduce the number of virtual operands due
977    to aliasing.
978
979      1- Sort the list of pointers in decreasing number of contributed
980         virtual operands.
981
982      2- Take the first entry in AI->POINTERS and revert the role of
983         the memory tag and its aliases.  Usually, whenever an aliased
984         variable Vi is found to alias with a memory tag T, we add Vi
985         to the may-aliases set for T.  Meaning that after alias
986         analysis, we will have:
987
988                 may-aliases(T) = { V1, V2, V3, ..., Vn }
989
990         This means that every statement that references T, will get 'n'
991         virtual operands for each of the Vi tags.  But, when alias
992         grouping is enabled, we make T an alias tag and add it to the
993         alias set of all the Vi variables:
994
995                 may-aliases(V1) = { T }
996                 may-aliases(V2) = { T }
997                 ...
998                 may-aliases(Vn) = { T }
999
1000         This has two effects: (a) statements referencing T will only get
1001         a single virtual operand, and, (b) all the variables Vi will now
1002         appear to alias each other.  So, we lose alias precision to
1003         improve compile time.  But, in theory, a program with such a high
1004         level of aliasing should not be very optimizable in the first
1005         place.
1006
1007      3- Since variables may be in the alias set of more than one
1008         memory tag, the grouping done in step (2) needs to be extended
1009         to all the memory tags that have a non-empty intersection with
1010         the may-aliases set of tag T.  For instance, if we originally
1011         had these may-aliases sets:
1012
1013                 may-aliases(T) = { V1, V2, V3 }
1014                 may-aliases(R) = { V2, V4 }
1015
1016         In step (2) we would have reverted the aliases for T as:
1017
1018                 may-aliases(V1) = { T }
1019                 may-aliases(V2) = { T }
1020                 may-aliases(V3) = { T }
1021
1022         But note that now V2 is no longer aliased with R.  We could
1023         add R to may-aliases(V2), but we are in the process of
1024         grouping aliases to reduce virtual operands so what we do is
1025         add V4 to the grouping to obtain:
1026
1027                 may-aliases(V1) = { T }
1028                 may-aliases(V2) = { T }
1029                 may-aliases(V3) = { T }
1030                 may-aliases(V4) = { T }
1031
1032      4- If the total number of virtual operands due to aliasing is
1033         still above the threshold set by max-alias-vops, go back to (2).  */
1034
1035 static void
1036 group_aliases (struct alias_info *ai)
1037 {
1038   size_t i;
1039
1040   /* Sort the POINTERS array in descending order of contributed
1041      virtual operands.  */
1042   qsort (ai->pointers, ai->num_pointers, sizeof (struct alias_map_d *),
1043          total_alias_vops_cmp);
1044
1045   /* For every pointer in AI->POINTERS, reverse the roles of its tag
1046      and the tag's may-aliases set.  */
1047   for (i = 0; i < ai->num_pointers; i++)
1048     {
1049       size_t j;
1050       tree tag1 = var_ann (ai->pointers[i]->var)->type_mem_tag;
1051       bitmap tag1_aliases = ai->pointers[i]->may_aliases;
1052
1053       /* Skip tags that have been grouped already.  */
1054       if (ai->pointers[i]->grouped_p)
1055         continue;
1056
1057       /* See if TAG1 had any aliases in common with other type tags.
1058          If we find a TAG2 with common aliases with TAG1, add TAG2's
1059          aliases into TAG1.  */
1060       for (j = i + 1; j < ai->num_pointers; j++)
1061         {
1062           bitmap tag2_aliases = ai->pointers[j]->may_aliases;
1063
1064           if (bitmap_intersect_p (tag1_aliases, tag2_aliases))
1065             {
1066               tree tag2 = var_ann (ai->pointers[j]->var)->type_mem_tag;
1067
1068               bitmap_ior_into (tag1_aliases, tag2_aliases);
1069
1070               /* TAG2 does not need its aliases anymore.  */
1071               bitmap_clear (tag2_aliases);
1072               var_ann (tag2)->may_aliases = NULL;
1073
1074               /* TAG1 is the unique alias of TAG2.  */
1075               add_may_alias (tag2, tag1);
1076
1077               ai->pointers[j]->grouped_p = true;
1078             }
1079         }
1080
1081       /* Now group all the aliases we collected into TAG1.  */
1082       group_aliases_into (tag1, tag1_aliases, ai);
1083
1084       /* If we've reduced total number of virtual operands below the
1085          threshold, stop.  */
1086       if (ai->total_alias_vops < MAX_ALIASED_VOPS)
1087         break;
1088     }
1089
1090   /* Finally, all the variables that have been grouped cannot be in
1091      the may-alias set of name memory tags.  Suppose that we have
1092      grouped the aliases in this code so that may-aliases(a) = TMT.20
1093
1094         p_5 = &a;
1095         ...
1096         # a_9 = V_MAY_DEF <a_8>
1097         p_5->field = 0
1098         ... Several modifications to TMT.20 ... 
1099         # VUSE <a_9>
1100         x_30 = p_5->field
1101
1102      Since p_5 points to 'a', the optimizers will try to propagate 0
1103      into p_5->field, but that is wrong because there have been
1104      modifications to 'TMT.20' in between.  To prevent this we have to
1105      replace 'a' with 'TMT.20' in the name tag of p_5.  */
1106   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (ai->processed_ptrs); i++)
1107     {
1108       size_t j;
1109       tree ptr = VARRAY_TREE (ai->processed_ptrs, i);
1110       tree name_tag = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr)->name_mem_tag;
1111       varray_type aliases;
1112       
1113       if (name_tag == NULL_TREE)
1114         continue;
1115
1116       aliases = var_ann (name_tag)->may_aliases;
1117       for (j = 0; aliases && j < VARRAY_ACTIVE_SIZE (aliases); j++)
1118         {
1119           tree alias = VARRAY_TREE (aliases, j);
1120           var_ann_t ann = var_ann (alias);
1121
1122           if ((!MTAG_P (alias)
1123                || TREE_CODE (alias) == STRUCT_FIELD_TAG)
1124               && ann->may_aliases)
1125             {
1126               tree new_alias;
1127
1128               gcc_assert (VARRAY_ACTIVE_SIZE (ann->may_aliases) == 1);
1129
1130               new_alias = VARRAY_TREE (ann->may_aliases, 0);
1131               replace_may_alias (name_tag, j, new_alias);
1132             }
1133         }
1134     }
1135
1136   if (dump_file)
1137     fprintf (dump_file,
1138              "%s: Total number of aliased vops after grouping: %ld%s\n",
1139              get_name (current_function_decl),
1140              ai->total_alias_vops,
1141              (ai->total_alias_vops < 0) ? " (negative values are OK)" : "");
1142 }
1143
1144
1145 /* Create a new alias set entry for VAR in AI->ADDRESSABLE_VARS.  */
1146
1147 static void
1148 create_alias_map_for (tree var, struct alias_info *ai)
1149 {
1150   struct alias_map_d *alias_map;
1151   alias_map = XCNEW (struct alias_map_d);
1152   alias_map->var = var;
1153   alias_map->set = get_alias_set (var);
1154   ai->addressable_vars[ai->num_addressable_vars++] = alias_map;
1155 }
1156
1157
1158 /* Create memory tags for all the dereferenced pointers and build the
1159    ADDRESSABLE_VARS and POINTERS arrays used for building the may-alias
1160    sets.  Based on the address escape and points-to information collected
1161    earlier, this pass will also clear the TREE_ADDRESSABLE flag from those
1162    variables whose address is not needed anymore.  */
1163
1164 static void
1165 setup_pointers_and_addressables (struct alias_info *ai)
1166 {
1167   size_t n_vars, num_addressable_vars, num_pointers;
1168   referenced_var_iterator rvi;
1169   tree var;
1170   VEC (tree, heap) *varvec = NULL;
1171   safe_referenced_var_iterator srvi;
1172
1173   /* Size up the arrays ADDRESSABLE_VARS and POINTERS.  */
1174   num_addressable_vars = num_pointers = 0;
1175   
1176   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (var, rvi)
1177     {
1178       if (may_be_aliased (var))
1179         num_addressable_vars++;
1180
1181       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var)))
1182         {
1183           /* Since we don't keep track of volatile variables, assume that
1184              these pointers are used in indirect store operations.  */
1185           if (TREE_THIS_VOLATILE (var))
1186             bitmap_set_bit (ai->dereferenced_ptrs_store, DECL_UID (var));
1187
1188           num_pointers++;
1189         }
1190     }
1191
1192   /* Create ADDRESSABLE_VARS and POINTERS.  Note that these arrays are
1193      always going to be slightly bigger than we actually need them
1194      because some TREE_ADDRESSABLE variables will be marked
1195      non-addressable below and only pointers with unique type tags are
1196      going to be added to POINTERS.  */
1197   ai->addressable_vars = XCNEWVEC (struct alias_map_d *, num_addressable_vars);
1198   ai->pointers = XCNEWVEC (struct alias_map_d *, num_pointers);
1199   ai->num_addressable_vars = 0;
1200   ai->num_pointers = 0;
1201
1202   /* Since we will be creating type memory tags within this loop, cache the
1203      value of NUM_REFERENCED_VARS to avoid processing the additional tags
1204      unnecessarily.  */
1205   n_vars = num_referenced_vars;
1206
1207   FOR_EACH_REFERENCED_VAR_SAFE (var, varvec, srvi)
1208     {
1209       var_ann_t v_ann = var_ann (var);
1210       subvar_t svars;
1211
1212       /* Name memory tags already have flow-sensitive aliasing
1213          information, so they need not be processed by
1214          compute_flow_insensitive_aliasing.  Similarly, type memory
1215          tags are already accounted for when we process their
1216          associated pointer. 
1217       
1218          Structure fields, on the other hand, have to have some of this
1219          information processed for them, but it's pointless to mark them
1220          non-addressable (since they are fake variables anyway).  */
1221       if (MTAG_P (var) && TREE_CODE (var) != STRUCT_FIELD_TAG)
1222         continue;
1223
1224       /* Remove the ADDRESSABLE flag from every addressable variable whose
1225          address is not needed anymore.  This is caused by the propagation
1226          of ADDR_EXPR constants into INDIRECT_REF expressions and the
1227          removal of dead pointer assignments done by the early scalar
1228          cleanup passes.  */
1229       if (TREE_ADDRESSABLE (var))
1230         {
1231           if (!bitmap_bit_p (addressable_vars, DECL_UID (var))
1232               && TREE_CODE (var) != RESULT_DECL
1233               && !is_global_var (var))
1234             {
1235               bool okay_to_mark = true;
1236
1237               /* Since VAR is now a regular GIMPLE register, we will need
1238                  to rename VAR into SSA afterwards.  */
1239               mark_sym_for_renaming (var);
1240
1241               /* If VAR can have sub-variables, and any of its
1242                  sub-variables has its address taken, then we cannot
1243                  remove the addressable flag from VAR.  */
1244               if (var_can_have_subvars (var)
1245                   && (svars = get_subvars_for_var (var)))
1246                 {
1247                   subvar_t sv;
1248
1249                   for (sv = svars; sv; sv = sv->next)
1250                     {         
1251                       if (bitmap_bit_p (addressable_vars, DECL_UID (sv->var)))
1252                         okay_to_mark = false;
1253                       mark_sym_for_renaming (sv->var);
1254                     }
1255                 }
1256
1257               /* The address of VAR is not needed, remove the
1258                  addressable bit, so that it can be optimized as a
1259                  regular variable.  */
1260               if (okay_to_mark)
1261                 mark_non_addressable (var);
1262             }
1263         }
1264
1265       /* Global variables and addressable locals may be aliased.  Create an
1266          entry in ADDRESSABLE_VARS for VAR.  */
1267       if (may_be_aliased (var)    
1268           && (!var_can_have_subvars (var) 
1269               || get_subvars_for_var (var) == NULL))
1270         {
1271           create_alias_map_for (var, ai);
1272           mark_sym_for_renaming (var);
1273         }
1274
1275       /* Add pointer variables that have been dereferenced to the POINTERS
1276          array and create a type memory tag for them.  */
1277       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var)))
1278         {
1279           if ((bitmap_bit_p (ai->dereferenced_ptrs_store, DECL_UID (var))
1280                || bitmap_bit_p (ai->dereferenced_ptrs_load, DECL_UID (var))))
1281             {
1282               tree tag;
1283               var_ann_t t_ann;
1284
1285               /* If pointer VAR still doesn't have a memory tag
1286                  associated with it, create it now or re-use an
1287                  existing one.  */
1288               tag = get_tmt_for (var, ai);
1289               t_ann = var_ann (tag);
1290
1291               /* The type tag will need to be renamed into SSA
1292                  afterwards. Note that we cannot do this inside
1293                  get_tmt_for because aliasing may run multiple times
1294                  and we only create type tags the first time.  */
1295               mark_sym_for_renaming (tag);
1296
1297               /* Similarly, if pointer VAR used to have another type
1298                  tag, we will need to process it in the renamer to
1299                  remove the stale virtual operands.  */
1300               if (v_ann->type_mem_tag)
1301                 mark_sym_for_renaming (v_ann->type_mem_tag);
1302
1303               /* Associate the tag with pointer VAR.  */
1304               v_ann->type_mem_tag = tag;
1305
1306               /* If pointer VAR has been used in a store operation,
1307                  then its memory tag must be marked as written-to.  */
1308               if (bitmap_bit_p (ai->dereferenced_ptrs_store, DECL_UID (var)))
1309                 bitmap_set_bit (ai->written_vars, DECL_UID (tag));
1310
1311               /* If pointer VAR is a global variable or a PARM_DECL,
1312                  then its memory tag should be considered a global
1313                  variable.  */
1314               if (TREE_CODE (var) == PARM_DECL || is_global_var (var))
1315                 mark_call_clobbered (tag);
1316
1317               /* All the dereferences of pointer VAR count as
1318                  references of TAG.  Since TAG can be associated with
1319                  several pointers, add the dereferences of VAR to the
1320                  TAG.  */
1321               NUM_REFERENCES_SET (t_ann, 
1322                                   NUM_REFERENCES (t_ann)
1323                                   + NUM_REFERENCES (v_ann));
1324             }
1325           else
1326             {
1327               /* The pointer has not been dereferenced.  If it had a
1328                  type memory tag, remove it and mark the old tag for
1329                  renaming to remove it out of the IL.  */
1330               var_ann_t ann = var_ann (var);
1331               tree tag = ann->type_mem_tag;
1332               if (tag)
1333                 {
1334                   mark_sym_for_renaming (tag);
1335                   ann->type_mem_tag = NULL_TREE;
1336                 }
1337             }
1338         }
1339     }
1340   VEC_free (tree, heap, varvec);
1341 }
1342
1343
1344 /* Determine whether to use .GLOBAL_VAR to model call clobbering semantics. At
1345    every call site, we need to emit V_MAY_DEF expressions to represent the
1346    clobbering effects of the call for variables whose address escapes the
1347    current function.
1348
1349    One approach is to group all call-clobbered variables into a single
1350    representative that is used as an alias of every call-clobbered variable
1351    (.GLOBAL_VAR).  This works well, but it ties the optimizer hands because
1352    references to any call clobbered variable is a reference to .GLOBAL_VAR.
1353
1354    The second approach is to emit a clobbering V_MAY_DEF for every 
1355    call-clobbered variable at call sites.  This is the preferred way in terms 
1356    of optimization opportunities but it may create too many V_MAY_DEF operands
1357    if there are many call clobbered variables and function calls in the 
1358    function.
1359
1360    To decide whether or not to use .GLOBAL_VAR we multiply the number of
1361    function calls found by the number of call-clobbered variables.  If that
1362    product is beyond a certain threshold, as determined by the parameterized
1363    values shown below, we use .GLOBAL_VAR.
1364
1365    FIXME.  This heuristic should be improved.  One idea is to use several
1366    .GLOBAL_VARs of different types instead of a single one.  The thresholds
1367    have been derived from a typical bootstrap cycle, including all target
1368    libraries. Compile times were found increase by ~1% compared to using
1369    .GLOBAL_VAR.  */
1370
1371 static void
1372 maybe_create_global_var (struct alias_info *ai)
1373 {
1374   unsigned i, n_clobbered;
1375   bitmap_iterator bi;
1376   
1377   /* No need to create it, if we have one already.  */
1378   if (global_var == NULL_TREE)
1379     {
1380       /* Count all the call-clobbered variables.  */
1381       n_clobbered = 0;
1382       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (call_clobbered_vars, 0, i, bi)
1383         {
1384           n_clobbered++;
1385         }
1386
1387       /* If the number of virtual operands that would be needed to
1388          model all the call-clobbered variables is larger than
1389          GLOBAL_VAR_THRESHOLD, create .GLOBAL_VAR.
1390
1391          Also create .GLOBAL_VAR if there are no call-clobbered
1392          variables and the program contains a mixture of pure/const
1393          and regular function calls.  This is to avoid the problem
1394          described in PR 20115:
1395
1396               int X;
1397               int func_pure (void) { return X; }
1398               int func_non_pure (int a) { X += a; }
1399               int foo ()
1400               {
1401                 int a = func_pure ();
1402                 func_non_pure (a);
1403                 a = func_pure ();
1404                 return a;
1405               }
1406
1407          Since foo() has no call-clobbered variables, there is
1408          no relationship between the calls to func_pure and
1409          func_non_pure.  Since func_pure has no side-effects, value
1410          numbering optimizations elide the second call to func_pure.
1411          So, if we have some pure/const and some regular calls in the
1412          program we create .GLOBAL_VAR to avoid missing these
1413          relations.  */
1414       if (ai->num_calls_found * n_clobbered >= (size_t) GLOBAL_VAR_THRESHOLD
1415           || (n_clobbered == 0
1416               && ai->num_calls_found > 0
1417               && ai->num_pure_const_calls_found > 0
1418               && ai->num_calls_found > ai->num_pure_const_calls_found))
1419         create_global_var ();
1420     }
1421
1422   /* Mark all call-clobbered symbols for renaming.  Since the initial
1423      rewrite into SSA ignored all call sites, we may need to rename
1424      .GLOBAL_VAR and the call-clobbered variables.   */
1425   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (call_clobbered_vars, 0, i, bi)
1426     {
1427       tree var = referenced_var (i);
1428
1429       /* If the function has calls to clobbering functions and
1430          .GLOBAL_VAR has been created, make it an alias for all
1431          call-clobbered variables.  */
1432       if (global_var && var != global_var)
1433         {
1434           subvar_t svars;
1435           add_may_alias (var, global_var);
1436           if (var_can_have_subvars (var)
1437               && (svars = get_subvars_for_var (var)))
1438             {
1439               subvar_t sv;
1440               for (sv = svars; sv; sv = sv->next)
1441                 mark_sym_for_renaming (sv->var);
1442             }
1443         }
1444       
1445       mark_sym_for_renaming (var);
1446     }
1447 }
1448
1449
1450 /* Return TRUE if pointer PTR may point to variable VAR.
1451    
1452    MEM_ALIAS_SET is the alias set for the memory location pointed-to by PTR
1453         This is needed because when checking for type conflicts we are
1454         interested in the alias set of the memory location pointed-to by
1455         PTR.  The alias set of PTR itself is irrelevant.
1456    
1457    VAR_ALIAS_SET is the alias set for VAR.  */
1458
1459 static bool
1460 may_alias_p (tree ptr, HOST_WIDE_INT mem_alias_set,
1461              tree var, HOST_WIDE_INT var_alias_set,
1462              bool alias_set_only)
1463 {
1464   tree mem;
1465
1466   alias_stats.alias_queries++;
1467   alias_stats.simple_queries++;
1468
1469   /* By convention, a variable cannot alias itself.  */
1470   mem = var_ann (ptr)->type_mem_tag;
1471   if (mem == var)
1472     {
1473       alias_stats.alias_noalias++;
1474       alias_stats.simple_resolved++;
1475       return false;
1476     }
1477   
1478   /* If -fargument-noalias-global is >1, pointer arguments may
1479      not point to global variables.  */
1480   if (flag_argument_noalias > 1 && is_global_var (var)
1481       && TREE_CODE (ptr) == PARM_DECL)
1482     {
1483       alias_stats.alias_noalias++;
1484       alias_stats.simple_resolved++;
1485       return false;
1486     }
1487
1488   /* If either MEM or VAR is a read-only global and the other one
1489      isn't, then PTR cannot point to VAR.  */
1490   if ((unmodifiable_var_p (mem) && !unmodifiable_var_p (var))
1491       || (unmodifiable_var_p (var) && !unmodifiable_var_p (mem)))
1492     {
1493       alias_stats.alias_noalias++;
1494       alias_stats.simple_resolved++;
1495       return false;
1496     }
1497
1498   gcc_assert (TREE_CODE (mem) == TYPE_MEMORY_TAG);
1499
1500   alias_stats.tbaa_queries++;
1501
1502   /* If the alias sets don't conflict then MEM cannot alias VAR.  */
1503   if (!alias_sets_conflict_p (mem_alias_set, var_alias_set))
1504     {
1505       alias_stats.alias_noalias++;
1506       alias_stats.tbaa_resolved++;
1507       return false;
1508     }
1509
1510   /* If var is a record or union type, ptr cannot point into var
1511      unless there is some operation explicit address operation in the
1512      program that can reference a field of the ptr's dereferenced
1513      type.  This also assumes that the types of both var and ptr are
1514      contained within the compilation unit, and that there is no fancy
1515      addressing arithmetic associated with any of the types
1516      involved.  */
1517
1518   if ((mem_alias_set != 0) && (var_alias_set != 0))
1519     {
1520       tree ptr_type = TREE_TYPE (ptr);
1521       tree var_type = TREE_TYPE (var);
1522       
1523       /* The star count is -1 if the type at the end of the pointer_to 
1524          chain is not a record or union type. */ 
1525       if ((!alias_set_only) && 
1526           ipa_type_escape_star_count_of_interesting_type (var_type) >= 0)
1527         {
1528           int ptr_star_count = 0;
1529           
1530           /* Ipa_type_escape_star_count_of_interesting_type is a little to
1531              restrictive for the pointer type, need to allow pointers to
1532              primitive types as long as those types cannot be pointers
1533              to everything.  */
1534           while (POINTER_TYPE_P (ptr_type))
1535             /* Strip the *'s off.  */ 
1536             {
1537               ptr_type = TREE_TYPE (ptr_type);
1538               ptr_star_count++;
1539             }
1540           
1541           /* There does not appear to be a better test to see if the 
1542              pointer type was one of the pointer to everything 
1543              types.  */
1544           
1545           if (ptr_star_count > 0)
1546             {
1547               alias_stats.structnoaddress_queries++;
1548               if (ipa_type_escape_field_does_not_clobber_p (var_type, 
1549                                                             TREE_TYPE (ptr))) 
1550                 {
1551                   alias_stats.structnoaddress_resolved++;
1552                   alias_stats.alias_noalias++;
1553                   return false;
1554                 }
1555             }
1556           else if (ptr_star_count == 0)
1557             {
1558               /* If ptr_type was not really a pointer to type, it cannot 
1559                  alias.  */ 
1560               alias_stats.structnoaddress_queries++;
1561               alias_stats.structnoaddress_resolved++;
1562               alias_stats.alias_noalias++;
1563               return false;
1564             }
1565         }
1566     }
1567
1568   alias_stats.alias_mayalias++;
1569   return true;
1570 }
1571
1572
1573 /* Add ALIAS to the set of variables that may alias VAR.  */
1574
1575 static void
1576 add_may_alias (tree var, tree alias)
1577 {
1578   size_t i;
1579   var_ann_t v_ann = get_var_ann (var);
1580   var_ann_t a_ann = get_var_ann (alias);
1581
1582   /* Don't allow self-referential aliases.  */
1583   gcc_assert (var != alias);
1584
1585   /* ALIAS must be addressable if it's being added to an alias set.  */
1586 #if 1
1587   TREE_ADDRESSABLE (alias) = 1;
1588 #else
1589   gcc_assert (may_be_aliased (alias));
1590 #endif
1591
1592   if (v_ann->may_aliases == NULL)
1593     VARRAY_TREE_INIT (v_ann->may_aliases, 2, "aliases");
1594
1595   /* Avoid adding duplicates.  */
1596   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (v_ann->may_aliases); i++)
1597     if (alias == VARRAY_TREE (v_ann->may_aliases, i))
1598       return;
1599
1600   /* If VAR is a call-clobbered variable, so is its new ALIAS.
1601      FIXME, call-clobbering should only depend on whether an address
1602      escapes.  It should be independent of aliasing.  */
1603   if (is_call_clobbered (var))
1604     mark_call_clobbered (alias);
1605
1606   /* Likewise.  If ALIAS is call-clobbered, so is VAR.  */
1607   else if (is_call_clobbered (alias))
1608     mark_call_clobbered (var);
1609
1610   VARRAY_PUSH_TREE (v_ann->may_aliases, alias);
1611   a_ann->is_alias_tag = 1;
1612 }
1613
1614
1615 /* Replace alias I in the alias sets of VAR with NEW_ALIAS.  */
1616
1617 static void
1618 replace_may_alias (tree var, size_t i, tree new_alias)
1619 {
1620   var_ann_t v_ann = var_ann (var);
1621   VARRAY_TREE (v_ann->may_aliases, i) = new_alias;
1622
1623   /* If VAR is a call-clobbered variable, so is NEW_ALIAS.
1624      FIXME, call-clobbering should only depend on whether an address
1625      escapes.  It should be independent of aliasing.  */
1626   if (is_call_clobbered (var))
1627     mark_call_clobbered (new_alias);
1628
1629   /* Likewise.  If NEW_ALIAS is call-clobbered, so is VAR.  */
1630   else if (is_call_clobbered (new_alias))
1631     mark_call_clobbered (var);
1632 }
1633
1634
1635 /* Mark pointer PTR as pointing to an arbitrary memory location.  */
1636
1637 static void
1638 set_pt_anything (tree ptr)
1639 {
1640   struct ptr_info_def *pi = get_ptr_info (ptr);
1641
1642   pi->pt_anything = 1;
1643   pi->pt_vars = NULL;
1644
1645   /* The pointer used to have a name tag, but we now found it pointing
1646      to an arbitrary location.  The name tag needs to be renamed and
1647      disassociated from PTR.  */
1648   if (pi->name_mem_tag)
1649     {
1650       mark_sym_for_renaming (pi->name_mem_tag);
1651       pi->name_mem_tag = NULL_TREE;
1652     }
1653 }
1654
1655
1656 /* Return true if STMT is an "escape" site from the current function.  Escape
1657    sites those statements which might expose the address of a variable
1658    outside the current function.  STMT is an escape site iff:
1659
1660         1- STMT is a function call, or
1661         2- STMT is an __asm__ expression, or
1662         3- STMT is an assignment to a non-local variable, or
1663         4- STMT is a return statement.
1664
1665    AI points to the alias information collected so far.  */
1666
1667 bool
1668 is_escape_site (tree stmt, struct alias_info *ai)
1669 {
1670   tree call = get_call_expr_in (stmt);
1671   if (call != NULL_TREE)
1672     {
1673       ai->num_calls_found++;
1674
1675       if (!TREE_SIDE_EFFECTS (call))
1676         ai->num_pure_const_calls_found++;
1677
1678       return true;
1679     }
1680   else if (TREE_CODE (stmt) == ASM_EXPR)
1681     return true;
1682   else if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
1683     {
1684       tree lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
1685
1686       /* Get to the base of _REF nodes.  */
1687       if (TREE_CODE (lhs) != SSA_NAME)
1688         lhs = get_base_address (lhs);
1689
1690       /* If we couldn't recognize the LHS of the assignment, assume that it
1691          is a non-local store.  */
1692       if (lhs == NULL_TREE)
1693         return true;
1694
1695       /* If the RHS is a conversion between a pointer and an integer, the
1696          pointer escapes since we can't track the integer.  */
1697       if ((TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 1)) == NOP_EXPR
1698            || TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 1)) == CONVERT_EXPR
1699            || TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 1)) == VIEW_CONVERT_EXPR)
1700           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND
1701                                         (TREE_OPERAND (stmt, 1), 0)))
1702           && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (stmt, 1))))
1703         return true;
1704
1705       /* If the LHS is an SSA name, it can't possibly represent a non-local
1706          memory store.  */
1707       if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
1708         return false;
1709
1710       /* FIXME: LHS is not an SSA_NAME.  Even if it's an assignment to a
1711          local variables we cannot be sure if it will escape, because we
1712          don't have information about objects not in SSA form.  Need to
1713          implement something along the lines of
1714
1715          J.-D. Choi, M. Gupta, M. J. Serrano, V. C. Sreedhar, and S. P.
1716          Midkiff, ``Escape analysis for java,'' in Proceedings of the
1717          Conference on Object-Oriented Programming Systems, Languages, and
1718          Applications (OOPSLA), pp. 1-19, 1999.  */
1719       return true;
1720     }
1721   else if (TREE_CODE (stmt) == RETURN_EXPR)
1722     return true;
1723
1724   return false;
1725 }
1726
1727 /* Create a new memory tag of type TYPE.
1728    Does NOT push it into the current binding.  */
1729
1730 static tree
1731 create_tag_raw (enum tree_code code, tree type, const char *prefix)
1732 {
1733   tree tmp_var;
1734   tree new_type;
1735
1736   /* Make the type of the variable writable.  */
1737   new_type = build_type_variant (type, 0, 0);
1738   TYPE_ATTRIBUTES (new_type) = TYPE_ATTRIBUTES (type);
1739
1740   tmp_var = build_decl (code, create_tmp_var_name (prefix),
1741                         type);
1742   /* Make the variable writable.  */
1743   TREE_READONLY (tmp_var) = 0;
1744
1745   /* It doesn't start out global.  */
1746   MTAG_GLOBAL (tmp_var) = 0;
1747   TREE_STATIC (tmp_var) = 0;
1748   TREE_USED (tmp_var) = 1;
1749
1750   return tmp_var;
1751 }
1752
1753 /* Create a new memory tag of type TYPE.  If IS_TYPE_TAG is true, the tag
1754    is considered to represent all the pointers whose pointed-to types are
1755    in the same alias set class.  Otherwise, the tag represents a single
1756    SSA_NAME pointer variable.  */
1757
1758 static tree
1759 create_memory_tag (tree type, bool is_type_tag)
1760 {
1761   var_ann_t ann;
1762   tree tag = create_tag_raw (is_type_tag ? TYPE_MEMORY_TAG : NAME_MEMORY_TAG,
1763                              type, (is_type_tag) ? "TMT" : "NMT");
1764
1765   /* By default, memory tags are local variables.  Alias analysis will
1766      determine whether they should be considered globals.  */
1767   DECL_CONTEXT (tag) = current_function_decl;
1768
1769   /* Memory tags are by definition addressable.  */
1770   TREE_ADDRESSABLE (tag) = 1;
1771
1772   ann = get_var_ann (tag);
1773   ann->type_mem_tag = NULL_TREE;
1774
1775   /* Add the tag to the symbol table.  */
1776   add_referenced_tmp_var (tag);
1777
1778   return tag;
1779 }
1780
1781
1782 /* Create a name memory tag to represent a specific SSA_NAME pointer P_i.
1783    This is used if P_i has been found to point to a specific set of
1784    variables or to a non-aliased memory location like the address returned
1785    by malloc functions.  */
1786
1787 static tree
1788 get_nmt_for (tree ptr)
1789 {
1790   struct ptr_info_def *pi = get_ptr_info (ptr);
1791   tree tag = pi->name_mem_tag;
1792
1793   if (tag == NULL_TREE)
1794     tag = create_memory_tag (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ptr)), false);
1795
1796   /* If PTR is a PARM_DECL, it points to a global variable or malloc,
1797      then its name tag should be considered a global variable.  */
1798   if (TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (ptr)) == PARM_DECL
1799       || pi->pt_global_mem)
1800     mark_call_clobbered (tag);
1801
1802   return tag;
1803 }
1804
1805
1806 /* Return the type memory tag associated to pointer PTR.  A memory tag is an
1807    artificial variable that represents the memory location pointed-to by
1808    PTR.  It is used to model the effects of pointer de-references on
1809    addressable variables.
1810    
1811    AI points to the data gathered during alias analysis.  This function
1812    populates the array AI->POINTERS.  */
1813
1814 static tree
1815 get_tmt_for (tree ptr, struct alias_info *ai)
1816 {
1817   size_t i;
1818   tree tag;
1819   tree tag_type = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ptr));
1820   HOST_WIDE_INT tag_set = get_alias_set (tag_type);
1821
1822   /* To avoid creating unnecessary memory tags, only create one memory tag
1823      per alias set class.  Note that it may be tempting to group
1824      memory tags based on conflicting alias sets instead of
1825      equivalence.  That would be wrong because alias sets are not
1826      necessarily transitive (as demonstrated by the libstdc++ test
1827      23_containers/vector/cons/4.cc).  Given three alias sets A, B, C
1828      such that conflicts (A, B) == true and conflicts (A, C) == true,
1829      it does not necessarily follow that conflicts (B, C) == true.  */
1830   for (i = 0, tag = NULL_TREE; i < ai->num_pointers; i++)
1831     {
1832       struct alias_map_d *curr = ai->pointers[i];
1833       tree curr_tag = var_ann (curr->var)->type_mem_tag;
1834       if (tag_set == curr->set
1835           && TYPE_READONLY (tag_type) == TYPE_READONLY (TREE_TYPE (curr_tag)))
1836         {
1837           tag = curr_tag;
1838           break;
1839         }
1840     }
1841
1842   /* If VAR cannot alias with any of the existing memory tags, create a new
1843      tag for PTR and add it to the POINTERS array.  */
1844   if (tag == NULL_TREE)
1845     {
1846       struct alias_map_d *alias_map;
1847
1848       /* If PTR did not have a type tag already, create a new TMT.*
1849          artificial variable representing the memory location
1850          pointed-to by PTR.  */
1851       if (var_ann (ptr)->type_mem_tag == NULL_TREE)
1852         tag = create_memory_tag (tag_type, true);
1853       else
1854         tag = var_ann (ptr)->type_mem_tag;
1855
1856       /* Add PTR to the POINTERS array.  Note that we are not interested in
1857          PTR's alias set.  Instead, we cache the alias set for the memory that
1858          PTR points to.  */
1859       alias_map = XCNEW (struct alias_map_d);
1860       alias_map->var = ptr;
1861       alias_map->set = tag_set;
1862       ai->pointers[ai->num_pointers++] = alias_map;
1863     }
1864
1865   /* If the pointed-to type is volatile, so is the tag.  */
1866   TREE_THIS_VOLATILE (tag) |= TREE_THIS_VOLATILE (tag_type);
1867
1868   /* Make sure that the type tag has the same alias set as the
1869      pointed-to type.  */
1870   gcc_assert (tag_set == get_alias_set (tag));
1871
1872   /* If PTR's pointed-to type is read-only, then TAG's type must also
1873      be read-only.  */
1874   gcc_assert (TYPE_READONLY (tag_type) == TYPE_READONLY (TREE_TYPE (tag)));
1875
1876   return tag;
1877 }
1878
1879
1880 /* Create GLOBAL_VAR, an artificial global variable to act as a
1881    representative of all the variables that may be clobbered by function
1882    calls.  */
1883
1884 static void
1885 create_global_var (void)
1886 {
1887   global_var = build_decl (VAR_DECL, get_identifier (".GLOBAL_VAR"),
1888                            void_type_node);
1889   DECL_ARTIFICIAL (global_var) = 1;
1890   TREE_READONLY (global_var) = 0;
1891   DECL_EXTERNAL (global_var) = 1;
1892   TREE_STATIC (global_var) = 1;
1893   TREE_USED (global_var) = 1;
1894   DECL_CONTEXT (global_var) = NULL_TREE;
1895   TREE_THIS_VOLATILE (global_var) = 0;
1896   TREE_ADDRESSABLE (global_var) = 0;
1897
1898   add_referenced_tmp_var (global_var);
1899   mark_sym_for_renaming (global_var);
1900 }
1901
1902
1903 /* Dump alias statistics on FILE.  */
1904
1905 static void 
1906 dump_alias_stats (FILE *file)
1907 {
1908   const char *funcname
1909     = lang_hooks.decl_printable_name (current_function_decl, 2);
1910   fprintf (file, "\nAlias statistics for %s\n\n", funcname);
1911   fprintf (file, "Total alias queries:\t%u\n", alias_stats.alias_queries);
1912   fprintf (file, "Total alias mayalias results:\t%u\n", 
1913            alias_stats.alias_mayalias);
1914   fprintf (file, "Total alias noalias results:\t%u\n",
1915            alias_stats.alias_noalias);
1916   fprintf (file, "Total simple queries:\t%u\n",
1917            alias_stats.simple_queries);
1918   fprintf (file, "Total simple resolved:\t%u\n",
1919            alias_stats.simple_resolved);
1920   fprintf (file, "Total TBAA queries:\t%u\n",
1921            alias_stats.tbaa_queries);
1922   fprintf (file, "Total TBAA resolved:\t%u\n",
1923            alias_stats.tbaa_resolved);
1924   fprintf (file, "Total non-addressable structure type queries:\t%u\n",
1925            alias_stats.structnoaddress_queries);
1926   fprintf (file, "Total non-addressable structure type resolved:\t%u\n",
1927            alias_stats.structnoaddress_resolved);
1928 }
1929   
1930
1931 /* Dump alias information on FILE.  */
1932
1933 void
1934 dump_alias_info (FILE *file)
1935 {
1936   size_t i;
1937   const char *funcname
1938     = lang_hooks.decl_printable_name (current_function_decl, 2);
1939   referenced_var_iterator rvi;
1940   tree var;
1941
1942   fprintf (file, "\nFlow-insensitive alias information for %s\n\n", funcname);
1943
1944   fprintf (file, "Aliased symbols\n\n");
1945   
1946   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (var, rvi)
1947     {
1948       if (may_be_aliased (var))
1949         dump_variable (file, var);
1950     }
1951
1952   fprintf (file, "\nDereferenced pointers\n\n");
1953
1954   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (var, rvi)
1955     {
1956       var_ann_t ann = var_ann (var);
1957       if (ann->type_mem_tag)
1958         dump_variable (file, var);
1959     }
1960
1961   fprintf (file, "\nType memory tags\n\n");
1962   
1963   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (var, rvi)
1964     {
1965       if (TREE_CODE (var) == TYPE_MEMORY_TAG)
1966         dump_variable (file, var);
1967     }
1968
1969   fprintf (file, "\n\nFlow-sensitive alias information for %s\n\n", funcname);
1970
1971   fprintf (file, "SSA_NAME pointers\n\n");
1972   for (i = 1; i < num_ssa_names; i++)
1973     {
1974       tree ptr = ssa_name (i);
1975       struct ptr_info_def *pi;
1976       
1977       if (ptr == NULL_TREE)
1978         continue;
1979
1980       pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
1981       if (!SSA_NAME_IN_FREE_LIST (ptr)
1982           && pi
1983           && pi->name_mem_tag)
1984         dump_points_to_info_for (file, ptr);
1985     }
1986
1987   fprintf (file, "\nName memory tags\n\n");
1988   
1989   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (var, rvi)
1990     {
1991       if (TREE_CODE (var) == NAME_MEMORY_TAG)
1992         dump_variable (file, var);
1993     }
1994
1995   fprintf (file, "\n");
1996 }
1997
1998
1999 /* Dump alias information on stderr.  */
2000
2001 void
2002 debug_alias_info (void)
2003 {
2004   dump_alias_info (stderr);
2005 }
2006
2007
2008 /* Return the alias information associated with pointer T.  It creates a
2009    new instance if none existed.  */
2010
2011 struct ptr_info_def *
2012 get_ptr_info (tree t)
2013 {
2014   struct ptr_info_def *pi;
2015
2016   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (t)));
2017
2018   pi = SSA_NAME_PTR_INFO (t);
2019   if (pi == NULL)
2020     {
2021       pi = GGC_NEW (struct ptr_info_def);
2022       memset ((void *)pi, 0, sizeof (*pi));
2023       SSA_NAME_PTR_INFO (t) = pi;
2024     }
2025
2026   return pi;
2027 }
2028
2029
2030 /* Dump points-to information for SSA_NAME PTR into FILE.  */
2031
2032 void
2033 dump_points_to_info_for (FILE *file, tree ptr)
2034 {
2035   struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
2036
2037   print_generic_expr (file, ptr, dump_flags);
2038
2039   if (pi)
2040     {
2041       if (pi->name_mem_tag)
2042         {
2043           fprintf (file, ", name memory tag: ");
2044           print_generic_expr (file, pi->name_mem_tag, dump_flags);
2045         }
2046
2047       if (pi->is_dereferenced)
2048         fprintf (file, ", is dereferenced");
2049
2050       if (pi->value_escapes_p)
2051         fprintf (file, ", its value escapes");
2052
2053       if (pi->pt_anything)
2054         fprintf (file, ", points-to anything");
2055
2056       if (pi->pt_null)
2057         fprintf (file, ", points-to NULL");
2058
2059       if (pi->pt_vars)
2060         {
2061           unsigned ix;
2062           bitmap_iterator bi;
2063
2064           fprintf (file, ", points-to vars: { ");
2065           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (pi->pt_vars, 0, ix, bi)
2066             {
2067               print_generic_expr (file, referenced_var (ix), dump_flags);
2068               fprintf (file, " ");
2069             }
2070           fprintf (file, "}");
2071         }
2072     }
2073
2074   fprintf (file, "\n");
2075 }
2076
2077
2078 /* Dump points-to information for VAR into stderr.  */
2079
2080 void
2081 debug_points_to_info_for (tree var)
2082 {
2083   dump_points_to_info_for (stderr, var);
2084 }
2085
2086
2087 /* Dump points-to information into FILE.  NOTE: This function is slow, as
2088    it needs to traverse the whole CFG looking for pointer SSA_NAMEs.  */
2089
2090 void
2091 dump_points_to_info (FILE *file)
2092 {
2093   basic_block bb;
2094   block_stmt_iterator si;
2095   ssa_op_iter iter;
2096   const char *fname =
2097     lang_hooks.decl_printable_name (current_function_decl, 2);
2098   referenced_var_iterator rvi;
2099   tree var;
2100
2101   fprintf (file, "\n\nPointed-to sets for pointers in %s\n\n", fname);
2102
2103   /* First dump points-to information for the default definitions of
2104      pointer variables.  This is necessary because default definitions are
2105      not part of the code.  */
2106   FOR_EACH_REFERENCED_VAR (var, rvi)
2107     {
2108       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var)))
2109         {
2110           tree def = default_def (var);
2111           if (def)
2112             dump_points_to_info_for (file, def);
2113         }
2114     }
2115
2116   /* Dump points-to information for every pointer defined in the program.  */
2117   FOR_EACH_BB (bb)
2118     {
2119       tree phi;
2120
2121       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
2122         {
2123           tree ptr = PHI_RESULT (phi);
2124           if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr)))
2125             dump_points_to_info_for (file, ptr);
2126         }
2127
2128         for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
2129           {
2130             tree stmt = bsi_stmt (si);
2131             tree def;
2132             FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
2133               if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (def)))
2134                 dump_points_to_info_for (file, def);
2135           }
2136     }
2137
2138   fprintf (file, "\n");
2139 }
2140
2141
2142 /* Dump points-to info pointed to by PTO into STDERR.  */
2143
2144 void
2145 debug_points_to_info (void)
2146 {
2147   dump_points_to_info (stderr);
2148 }
2149
2150 /* Dump to FILE the list of variables that may be aliasing VAR.  */
2151
2152 void
2153 dump_may_aliases_for (FILE *file, tree var)
2154 {
2155   varray_type aliases;
2156   
2157   if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
2158     var = SSA_NAME_VAR (var);
2159
2160   aliases = var_ann (var)->may_aliases;
2161   if (aliases)
2162     {
2163       size_t i;
2164       fprintf (file, "{ ");
2165       for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (aliases); i++)
2166         {
2167           print_generic_expr (file, VARRAY_TREE (aliases, i), dump_flags);
2168           fprintf (file, " ");
2169         }
2170       fprintf (file, "}");
2171     }
2172 }
2173
2174
2175 /* Dump to stderr the list of variables that may be aliasing VAR.  */
2176
2177 void
2178 debug_may_aliases_for (tree var)
2179 {
2180   dump_may_aliases_for (stderr, var);
2181 }
2182
2183 /* Return true if VAR may be aliased.  */
2184
2185 bool
2186 may_be_aliased (tree var)
2187 {
2188   /* Obviously.  */
2189   if (TREE_ADDRESSABLE (var))
2190     return true;
2191
2192   /* Globally visible variables can have their addresses taken by other
2193      translation units.  */
2194
2195   if (MTAG_P (var)
2196       && (MTAG_GLOBAL (var) || TREE_PUBLIC (var)))
2197     return true;
2198   else if (!MTAG_P (var)
2199       && (DECL_EXTERNAL (var) || TREE_PUBLIC (var)))
2200     return true;
2201
2202   /* Automatic variables can't have their addresses escape any other way.
2203      This must be after the check for global variables, as extern declarations
2204      do not have TREE_STATIC set.  */
2205   if (!TREE_STATIC (var))
2206     return false;
2207
2208   /* If we're in unit-at-a-time mode, then we must have seen all occurrences
2209      of address-of operators, and so we can trust TREE_ADDRESSABLE.  Otherwise
2210      we can only be sure the variable isn't addressable if it's local to the
2211      current function.  */
2212   if (flag_unit_at_a_time)
2213     return false;
2214   if (decl_function_context (var) == current_function_decl)
2215     return false;
2216
2217   return true;
2218 }
2219
2220
2221 /* Given two symbols return TRUE if one is in the alias set of the other.  */
2222 bool
2223 is_aliased_with (tree tag, tree sym)
2224 {
2225   size_t i;
2226   varray_type aliases;
2227
2228   if (var_ann (sym)->is_alias_tag)
2229     {
2230       aliases = var_ann (tag)->may_aliases;
2231
2232       if (aliases == NULL)
2233         return false;
2234
2235       for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (aliases); i++)
2236         if (VARRAY_TREE (aliases, i) == sym)
2237           return true;
2238     }
2239   else
2240     {
2241       aliases = var_ann (sym)->may_aliases;
2242
2243       if (aliases == NULL)
2244         return false;
2245
2246       for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (aliases); i++)
2247         if (VARRAY_TREE (aliases, i) == tag)
2248           return true;
2249     }
2250
2251   return false;
2252 }
2253
2254
2255 /* Add VAR to the list of may-aliases of PTR's type tag.  If PTR
2256    doesn't already have a type tag, create one.  */
2257
2258 void
2259 add_type_alias (tree ptr, tree var)
2260 {
2261   varray_type aliases;
2262   tree tag;
2263   var_ann_t ann = var_ann (ptr);
2264   subvar_t svars;
2265   VEC (tree, heap) *varvec = NULL;  
2266
2267   if (ann->type_mem_tag == NULL_TREE)
2268     {
2269       tree q = NULL_TREE;
2270       tree tag_type = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ptr));
2271       HOST_WIDE_INT tag_set = get_alias_set (tag_type);
2272       safe_referenced_var_iterator rvi;
2273
2274       /* PTR doesn't have a type tag, create a new one and add VAR to
2275          the new tag's alias set.
2276
2277          FIXME, This is slower than necessary.  We need to determine
2278          whether there is another pointer Q with the same alias set as
2279          PTR.  This could be sped up by having type tags associated
2280          with types.  */
2281       FOR_EACH_REFERENCED_VAR_SAFE (q, varvec, rvi)
2282         {
2283           if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (q))
2284               && tag_set == get_alias_set (TREE_TYPE (TREE_TYPE (q))))
2285             {
2286               /* Found another pointer Q with the same alias set as
2287                  the PTR's pointed-to type.  If Q has a type tag, use
2288                  it.  Otherwise, create a new memory tag for PTR.  */
2289               var_ann_t ann1 = var_ann (q);
2290               if (ann1->type_mem_tag)
2291                 ann->type_mem_tag = ann1->type_mem_tag;
2292               else
2293                 ann->type_mem_tag = create_memory_tag (tag_type, true);
2294               goto found_tag;
2295             }
2296         }
2297
2298       /* Couldn't find any other pointer with a type tag we could use.
2299          Create a new memory tag for PTR.  */
2300       ann->type_mem_tag = create_memory_tag (tag_type, true);
2301     }
2302
2303 found_tag:
2304   /* If VAR is not already PTR's type tag, add it to the may-alias set
2305      for PTR's type tag.  */
2306   gcc_assert (!MTAG_P (var_ann (var)->type_mem_tag));
2307   tag = ann->type_mem_tag;
2308
2309   /* If VAR has subvars, add the subvars to the tag instead of the
2310      actual var.  */
2311   if (var_can_have_subvars (var)
2312       && (svars = get_subvars_for_var (var)))
2313     {
2314       subvar_t sv;      
2315       for (sv = svars; sv; sv = sv->next)
2316         add_may_alias (tag, sv->var);
2317     }
2318   else
2319     add_may_alias (tag, var);
2320
2321   /* TAG and its set of aliases need to be marked for renaming.  */
2322   mark_sym_for_renaming (tag);
2323   if ((aliases = var_ann (tag)->may_aliases) != NULL)
2324     {
2325       size_t i;
2326       for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (aliases); i++)
2327         mark_sym_for_renaming (VARRAY_TREE (aliases, i));
2328     }
2329
2330   /* If we had grouped aliases, VAR may have aliases of its own.  Mark
2331      them for renaming as well.  Other statements referencing the
2332      aliases of VAR will need to be updated.  */
2333   if ((aliases = var_ann (var)->may_aliases) != NULL)
2334     {
2335       size_t i;
2336       for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (aliases); i++)
2337         mark_sym_for_renaming (VARRAY_TREE (aliases, i));
2338     }
2339   VEC_free (tree, heap, varvec);
2340 }
2341
2342
2343 /* Create a new type tag for PTR.  Construct the may-alias list of this type
2344    tag so that it has the aliasing of VAR. 
2345
2346    Note, the set of aliases represented by the new type tag are not marked
2347    for renaming.  */
2348
2349 void
2350 new_type_alias (tree ptr, tree var)
2351 {
2352   var_ann_t p_ann = var_ann (ptr);
2353   tree tag_type = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ptr));
2354   var_ann_t v_ann = var_ann (var);
2355   tree tag;
2356   subvar_t svars;
2357
2358   gcc_assert (p_ann->type_mem_tag == NULL_TREE);
2359   gcc_assert (!MTAG_P (var));
2360
2361   /* Add VAR to the may-alias set of PTR's new type tag.  If VAR has
2362      subvars, add the subvars to the tag instead of the actual var.  */
2363   if (var_can_have_subvars (var)
2364       && (svars = get_subvars_for_var (var)))
2365     {
2366       subvar_t sv;
2367
2368       tag = create_memory_tag (tag_type, true);
2369       p_ann->type_mem_tag = tag;
2370
2371       for (sv = svars; sv; sv = sv->next)
2372         add_may_alias (tag, sv->var);
2373     }
2374   else
2375     {
2376       /* The following is based on code in add_stmt_operand to ensure that the
2377          same defs/uses/vdefs/vuses will be found after replacing a reference
2378          to var (or ARRAY_REF to var) with an INDIRECT_REF to ptr whose value
2379          is the address of var.  */
2380       varray_type aliases = v_ann->may_aliases;
2381
2382       if ((aliases != NULL)
2383           && (VARRAY_ACTIVE_SIZE (aliases) == 1))
2384         {
2385           tree ali = VARRAY_TREE (aliases, 0);
2386
2387           if (TREE_CODE (ali) == TYPE_MEMORY_TAG)
2388             {
2389               p_ann->type_mem_tag = ali;
2390               return;
2391             }
2392         }
2393
2394       tag = create_memory_tag (tag_type, true);
2395       p_ann->type_mem_tag = tag;
2396
2397       if (aliases == NULL)
2398         add_may_alias (tag, var);
2399       else
2400         {
2401           size_t i;
2402
2403           for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (aliases); i++)
2404             add_may_alias (tag, VARRAY_TREE (aliases, i));
2405         }
2406     }    
2407 }
2408
2409
2410
2411 /* This represents the used range of a variable.  */
2412
2413 typedef struct used_part
2414 {
2415   HOST_WIDE_INT minused;
2416   HOST_WIDE_INT maxused;
2417   /* True if we have an explicit use/def of some portion of this variable,
2418      even if it is all of it. i.e. a.b = 5 or temp = a.b.  */
2419   bool explicit_uses;
2420   /* True if we have an implicit use/def of some portion of this
2421      variable.  Implicit uses occur when we can't tell what part we
2422      are referencing, and have to make conservative assumptions.  */
2423   bool implicit_uses;
2424 } *used_part_t;
2425
2426 /* An array of used_part structures, indexed by variable uid.  */
2427
2428 static htab_t used_portions;
2429
2430 struct used_part_map
2431 {
2432   unsigned int uid;
2433   used_part_t to;
2434 };
2435
2436 /* Return true if the uid in the two used part maps are equal.  */
2437
2438 static int
2439 used_part_map_eq (const void *va, const void *vb)
2440 {
2441   const struct used_part_map *a = (const struct used_part_map *) va;
2442   const struct used_part_map *b = (const struct used_part_map *) vb;
2443   return (a->uid == b->uid);
2444 }
2445
2446 /* Hash a from uid in a used_part_map.  */
2447
2448 static unsigned int
2449 used_part_map_hash (const void *item)
2450 {
2451   return ((const struct used_part_map *)item)->uid;
2452 }
2453
2454 /* Free a used part map element.  */
2455
2456 static void 
2457 free_used_part_map (void *item)
2458 {
2459   free (((struct used_part_map *)item)->to);
2460   free (item);
2461 }
2462
2463 /* Lookup a used_part structure for a UID.  */
2464
2465 static used_part_t
2466 up_lookup (unsigned int uid)
2467 {
2468   struct used_part_map *h, in;
2469   in.uid = uid;
2470   h = (struct used_part_map *) htab_find_with_hash (used_portions, &in, uid);
2471   if (!h)
2472     return NULL;
2473   return h->to;
2474 }
2475
2476 /* Insert the pair UID, TO into the used part hashtable.  */
2477  
2478 static void 
2479 up_insert (unsigned int uid, used_part_t to)
2480
2481   struct used_part_map *h;
2482   void **loc;
2483
2484   h = XNEW (struct used_part_map);
2485   h->uid = uid;
2486   h->to = to;
2487   loc = htab_find_slot_with_hash (used_portions, h,
2488                                   uid, INSERT);
2489   if (*loc != NULL)
2490     free (*loc);
2491   *(struct used_part_map **)  loc = h;
2492 }
2493
2494
2495 /* Given a variable uid, UID, get or create the entry in the used portions
2496    table for the variable.  */
2497
2498 static used_part_t
2499 get_or_create_used_part_for (size_t uid)
2500 {
2501   used_part_t up;
2502   if ((up = up_lookup (uid)) == NULL)
2503     {
2504       up = XCNEW (struct used_part);
2505       up->minused = INT_MAX;
2506       up->maxused = 0;
2507       up->explicit_uses = false;
2508       up->implicit_uses = false;
2509     }
2510
2511   return up;
2512 }
2513
2514
2515 /* Create and return a structure sub-variable for field FIELD of
2516    variable VAR.  */
2517
2518 static tree
2519 create_sft (tree var, tree field)
2520 {
2521   var_ann_t ann;
2522   tree subvar = create_tag_raw (STRUCT_FIELD_TAG, TREE_TYPE (field), "SFT");
2523
2524   /* We need to copy the various flags from VAR to SUBVAR, so that
2525      they are is_global_var iff the original variable was.  */
2526   DECL_CONTEXT (subvar) = DECL_CONTEXT (var);
2527   MTAG_GLOBAL (subvar) = DECL_EXTERNAL (var);
2528   TREE_PUBLIC  (subvar) = TREE_PUBLIC (var);
2529   TREE_STATIC (subvar) = TREE_STATIC (var);
2530   TREE_READONLY (subvar) = TREE_READONLY (var);
2531
2532   /* Add the new variable to REFERENCED_VARS.  */
2533   ann = get_var_ann (subvar);
2534   ann->type_mem_tag = NULL;     
2535   add_referenced_tmp_var (subvar);
2536
2537   return subvar;
2538 }
2539
2540
2541 /* Given an aggregate VAR, create the subvariables that represent its
2542    fields.  */
2543
2544 static void
2545 create_overlap_variables_for (tree var)
2546 {
2547   VEC(fieldoff_s,heap) *fieldstack = NULL;
2548   used_part_t up;
2549   size_t uid = DECL_UID (var);
2550
2551   if (!up_lookup (uid))
2552     return;
2553
2554   up = up_lookup (uid);
2555   push_fields_onto_fieldstack (TREE_TYPE (var), &fieldstack, 0, NULL);
2556   if (VEC_length (fieldoff_s, fieldstack) != 0)
2557     {
2558       subvar_t *subvars;
2559       fieldoff_s *fo;
2560       bool notokay = false;
2561       int fieldcount = 0;
2562       int i;
2563       HOST_WIDE_INT lastfooffset = -1;
2564       HOST_WIDE_INT lastfosize = -1;
2565       tree lastfotype = NULL_TREE;
2566
2567       /* Not all fields have DECL_SIZE set, and those that don't, we don't
2568          know their size, and thus, can't handle.
2569          The same is true of fields with DECL_SIZE that is not an integer
2570          constant (such as variable sized fields).
2571          Fields with offsets which are not constant will have an offset < 0 
2572          We *could* handle fields that are constant sized arrays, but
2573          currently don't.  Doing so would require some extra changes to
2574          tree-ssa-operands.c.  */
2575
2576       for (i = 0; VEC_iterate (fieldoff_s, fieldstack, i, fo); i++)
2577         {
2578           if (!DECL_SIZE (fo->field) 
2579               || TREE_CODE (DECL_SIZE (fo->field)) != INTEGER_CST
2580               || TREE_CODE (TREE_TYPE (fo->field)) == ARRAY_TYPE
2581               || fo->offset < 0)
2582             {
2583               notokay = true;
2584               break;
2585             }
2586           fieldcount++;
2587         }
2588
2589       /* The current heuristic we use is as follows:
2590          If the variable has no used portions in this function, no
2591          structure vars are created for it.
2592          Otherwise,
2593          If the variable has less than SALIAS_MAX_IMPLICIT_FIELDS,
2594          we always create structure vars for them.
2595          If the variable has more than SALIAS_MAX_IMPLICIT_FIELDS, and
2596          some explicit uses, we create structure vars for them.
2597          If the variable has more than SALIAS_MAX_IMPLICIT_FIELDS, and
2598          no explicit uses, we do not create structure vars for them.
2599       */
2600       
2601       if (fieldcount >= SALIAS_MAX_IMPLICIT_FIELDS
2602           && !up->explicit_uses)
2603         {
2604           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2605             {
2606               fprintf (dump_file, "Variable ");
2607               print_generic_expr (dump_file, var, 0);
2608               fprintf (dump_file, " has no explicit uses in this function, and is > SALIAS_MAX_IMPLICIT_FIELDS, so skipping\n");
2609             }
2610           notokay = true;
2611         }
2612       
2613       /* Bail out, if we can't create overlap variables.  */
2614       if (notokay)
2615         {
2616           VEC_free (fieldoff_s, heap, fieldstack);
2617           return;
2618         }
2619       
2620       /* Otherwise, create the variables.  */
2621       subvars = lookup_subvars_for_var (var);
2622       
2623       sort_fieldstack (fieldstack);
2624
2625       for (i = VEC_length (fieldoff_s, fieldstack);
2626            VEC_iterate (fieldoff_s, fieldstack, --i, fo);)
2627         {
2628           subvar_t sv;
2629           HOST_WIDE_INT fosize;
2630           tree currfotype;
2631
2632           fosize = TREE_INT_CST_LOW (DECL_SIZE (fo->field));
2633           currfotype = TREE_TYPE (fo->field);
2634
2635           /* If this field isn't in the used portion,
2636              or it has the exact same offset and size as the last
2637              field, skip it.  */
2638
2639           if (((fo->offset <= up->minused
2640                 && fo->offset + fosize <= up->minused)
2641                || fo->offset >= up->maxused)
2642               || (fo->offset == lastfooffset
2643                   && fosize == lastfosize
2644                   && currfotype == lastfotype))
2645             continue;
2646           sv = GGC_NEW (struct subvar);
2647           sv->offset = fo->offset;
2648           sv->size = fosize;
2649           sv->next = *subvars;
2650           sv->var = create_sft (var, fo->field);
2651
2652           if (dump_file)
2653             {
2654               fprintf (dump_file, "structure field tag %s created for var %s",
2655                        get_name (sv->var), get_name (var));
2656               fprintf (dump_file, " offset " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC,
2657                        sv->offset);
2658               fprintf (dump_file, " size " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC,
2659                        sv->size);
2660               fprintf (dump_file, "\n");
2661             }
2662           
2663           lastfotype = currfotype;
2664           lastfooffset = fo->offset;
2665           lastfosize = fosize;
2666           *subvars = sv;
2667         }
2668
2669       /* Once we have created subvars, the original is no longer call
2670          clobbered on its own.  Its call clobbered status depends
2671          completely on the call clobbered status of the subvars.
2672
2673          add_referenced_var in the above loop will take care of
2674          marking subvars of global variables as call clobbered for us
2675          to start, since they are global as well.  */
2676       clear_call_clobbered (var);
2677     }
2678
2679   VEC_free (fieldoff_s, heap, fieldstack);
2680 }
2681
2682
2683 /* Find the conservative answer to the question of what portions of what 
2684    structures are used by this statement.  We assume that if we have a
2685    component ref with a known size + offset, that we only need that part
2686    of the structure.  For unknown cases, or cases where we do something
2687    to the whole structure, we assume we need to create fields for the 
2688    entire structure.  */
2689
2690 static tree
2691 find_used_portions (tree *tp, int *walk_subtrees, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2692 {
2693   switch (TREE_CODE (*tp))
2694     {
2695     case COMPONENT_REF:
2696       {
2697         HOST_WIDE_INT bitsize;
2698         HOST_WIDE_INT bitmaxsize;
2699         HOST_WIDE_INT bitpos;
2700         tree ref;
2701         ref = get_ref_base_and_extent (*tp, &bitpos, &bitsize, &bitmaxsize);
2702         if (DECL_P (ref)
2703             && var_can_have_subvars (ref)
2704             && bitmaxsize != -1)
2705           {
2706             size_t uid = DECL_UID (ref);
2707             used_part_t up;
2708
2709             up = get_or_create_used_part_for (uid);         
2710
2711             if (bitpos <= up->minused)
2712               up->minused = bitpos;
2713             if ((bitpos + bitmaxsize >= up->maxused))
2714               up->maxused = bitpos + bitmaxsize;
2715
2716             if (bitsize == bitmaxsize)
2717               up->explicit_uses = true;
2718             else
2719               up->implicit_uses = true;
2720             up_insert (uid, up);
2721
2722             *walk_subtrees = 0;
2723             return NULL_TREE;
2724           }
2725       }
2726       break;
2727       /* This is here to make sure we mark the entire base variable as used
2728          when you take its address.  Because our used portion analysis is
2729          simple, we aren't looking at casts or pointer arithmetic to see what
2730          happens when you take the address.  */
2731     case ADDR_EXPR:
2732       {
2733         tree var = get_base_address (TREE_OPERAND (*tp, 0));
2734
2735         if (var 
2736             && DECL_P (var)
2737             && DECL_SIZE (var)
2738             && var_can_have_subvars (var)
2739             && TREE_CODE (DECL_SIZE (var)) == INTEGER_CST)
2740           {
2741             used_part_t up;
2742             size_t uid = DECL_UID (var);
2743             
2744             up = get_or_create_used_part_for (uid);
2745  
2746             up->minused = 0;
2747             up->maxused = TREE_INT_CST_LOW (DECL_SIZE (var));
2748             up->implicit_uses = true;
2749
2750             up_insert (uid, up);
2751             *walk_subtrees = 0;
2752             return NULL_TREE;
2753           }
2754       }
2755       break;
2756     case VAR_DECL:
2757     case PARM_DECL:
2758     case RESULT_DECL:
2759       {
2760         tree var = *tp;
2761         if (DECL_SIZE (var)
2762             && var_can_have_subvars (var)
2763             && TREE_CODE (DECL_SIZE (var)) == INTEGER_CST)
2764           {
2765             used_part_t up;
2766             size_t uid = DECL_UID (var);
2767             
2768             up = get_or_create_used_part_for (uid);
2769  
2770             up->minused = 0;
2771             up->maxused = TREE_INT_CST_LOW (DECL_SIZE (var));
2772             up->implicit_uses = true;
2773
2774             up_insert (uid, up);
2775             *walk_subtrees = 0;
2776             return NULL_TREE;
2777           }
2778       }
2779       break;
2780       
2781     default:
2782       break;
2783       
2784     }
2785   return NULL_TREE;
2786 }
2787
2788 /* Create structure field variables for structures used in this function.  */
2789
2790 static void
2791 create_structure_vars (void)
2792 {
2793   basic_block bb;
2794   safe_referenced_var_iterator rvi;
2795   VEC (tree, heap) *varvec = NULL;
2796   tree var;
2797
2798   used_portions = htab_create (10, used_part_map_hash, used_part_map_eq, 
2799                                free_used_part_map);
2800   
2801   FOR_EACH_BB (bb)
2802     {
2803       block_stmt_iterator bsi;
2804       for (bsi = bsi_start (bb); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
2805         {
2806           walk_tree_without_duplicates (bsi_stmt_ptr (bsi), 
2807                                         find_used_portions,
2808                                         NULL);
2809         }
2810     }
2811   FOR_EACH_REFERENCED_VAR_SAFE (var, varvec, rvi)
2812     {
2813       /* The C++ FE creates vars without DECL_SIZE set, for some reason.  */
2814       if (var     
2815           && DECL_SIZE (var)
2816           && var_can_have_subvars (var)
2817           && !MTAG_P (var)
2818           && TREE_CODE (DECL_SIZE (var)) == INTEGER_CST)
2819         create_overlap_variables_for (var);
2820     }
2821   htab_delete (used_portions);
2822   VEC_free (tree, heap, varvec);
2823
2824 }
2825
2826 static bool
2827 gate_structure_vars (void)
2828 {
2829   return flag_tree_salias != 0;
2830 }
2831
2832 struct tree_opt_pass pass_create_structure_vars = 
2833 {
2834   "salias",              /* name */
2835   gate_structure_vars,   /* gate */
2836   create_structure_vars, /* execute */
2837   NULL,                  /* sub */
2838   NULL,                  /* next */
2839   0,                     /* static_pass_number */
2840   0,                     /* tv_id */
2841   PROP_cfg,              /* properties_required */
2842   0,                     /* properties_provided */
2843   0,                     /* properties_destroyed */
2844   0,                     /* todo_flags_start */
2845   TODO_dump_func,        /* todo_flags_finish */
2846   0                      /* letter */
2847 };