OSDN Git Service

92a203cede7db15013f5bd5b1d610e26745dc581
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-alias.c
1 /* Alias analysis for trees.
2    Copyright (C) 2004 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
10 any later version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 GNU General Public License for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to
19 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
20 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
21
22 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "coretypes.h"
25 #include "tm.h"
26 #include "tree.h"
27 #include "rtl.h"
28 #include "tm_p.h"
29 #include "hard-reg-set.h"
30 #include "basic-block.h"
31 #include "timevar.h"
32 #include "expr.h"
33 #include "ggc.h"
34 #include "langhooks.h"
35 #include "flags.h"
36 #include "function.h"
37 #include "diagnostic.h"
38 #include "tree-dump.h"
39 #include "tree-gimple.h"
40 #include "tree-flow.h"
41 #include "tree-inline.h"
42 #include "tree-pass.h"
43 #include "convert.h"
44 #include "params.h"
45
46
47 /* Structure to map a variable to its alias set and keep track of the
48    virtual operands that will be needed to represent it.  */
49 struct alias_map_d
50 {
51   /* Variable and its alias set.  */
52   tree var;
53   HOST_WIDE_INT set;
54
55   /* Total number of virtual operands that will be needed to represent
56      all the aliases of VAR.  */
57   long total_alias_vops;
58
59   /* Nonzero if the aliases for this memory tag have been grouped
60      already.  Used in group_aliases.  */
61   unsigned int grouped_p : 1;
62
63   /* Set of variables aliased with VAR.  This is the exact same
64      information contained in VAR_ANN (VAR)->MAY_ALIASES, but in
65      bitmap form to speed up alias grouping.  */
66   sbitmap may_aliases;
67 };
68
69
70 /* Alias information used by compute_may_aliases and its helpers.  */
71 struct alias_info
72 {
73   /* SSA names visited while collecting points-to information.  If bit I
74      is set, it means that SSA variable with version I has already been
75      visited.  */
76   sbitmap ssa_names_visited;
77
78   /* Array of SSA_NAME pointers processed by the points-to collector.  */
79   varray_type processed_ptrs;
80
81   /* Variables whose address is still needed.  */
82   bitmap addresses_needed;
83
84   /* ADDRESSABLE_VARS contains all the global variables and locals that
85      have had their address taken.  */
86   struct alias_map_d **addressable_vars;
87   size_t num_addressable_vars;
88
89   /* POINTERS contains all the _DECL pointers with unique memory tags
90      that have been referenced in the program.  */
91   struct alias_map_d **pointers;
92   size_t num_pointers;
93
94   /* Number of function calls found in the program.  */
95   size_t num_calls_found;
96
97   /* Array of counters to keep track of how many times each pointer has
98      been dereferenced in the program.  This is used by the alias grouping
99      heuristic in compute_flow_insensitive_aliasing.  */
100   varray_type num_references;
101
102   /* Total number of virtual operands that will be needed to represent
103      all the aliases of all the pointers found in the program.  */
104   long total_alias_vops;
105
106   /* Variables that have been written to.  */
107   bitmap written_vars;
108
109   /* Pointers that have been used in an indirect store operation.  */
110   bitmap dereferenced_ptrs_store;
111
112   /* Pointers that have been used in an indirect load operation.  */
113   bitmap dereferenced_ptrs_load;
114 };
115
116
117 /* Counters used to display statistics on alias analysis.  */
118 struct alias_stats_d
119 {
120   unsigned int alias_queries;
121   unsigned int alias_mayalias;
122   unsigned int alias_noalias;
123   unsigned int simple_queries;
124   unsigned int simple_resolved;
125   unsigned int tbaa_queries;
126   unsigned int tbaa_resolved;
127 };
128
129
130 /* Local variables.  */
131 static struct alias_stats_d alias_stats;
132
133 /* Local functions.  */
134 static void compute_flow_insensitive_aliasing (struct alias_info *);
135 static void dump_alias_stats (FILE *);
136 static bool may_alias_p (tree, HOST_WIDE_INT, tree, HOST_WIDE_INT);
137 static tree create_memory_tag (tree type, bool is_type_tag);
138 static tree get_tmt_for (tree, struct alias_info *);
139 static tree get_nmt_for (tree);
140 static void add_may_alias (tree, tree);
141 static void replace_may_alias (tree, size_t, tree);
142 static struct alias_info *init_alias_info (void);
143 static void delete_alias_info (struct alias_info *);
144 static void compute_points_to_and_addr_escape (struct alias_info *);
145 static void compute_flow_sensitive_aliasing (struct alias_info *);
146 static void setup_pointers_and_addressables (struct alias_info *);
147 static bool collect_points_to_info_r (tree, tree, void *);
148 static bool is_escape_site (tree, size_t *);
149 static void add_pointed_to_var (struct alias_info *, tree, tree);
150 static void create_global_var (void);
151 static void collect_points_to_info_for (struct alias_info *, tree);
152 static bool ptr_is_dereferenced_by (tree, tree, bool *);
153 static void maybe_create_global_var (struct alias_info *ai);
154 static void group_aliases (struct alias_info *);
155 static void set_pt_anything (tree ptr);
156 static void set_pt_malloc (tree ptr);
157
158 /* Global declarations.  */
159
160 /* Call clobbered variables in the function.  If bit I is set, then
161    REFERENCED_VARS (I) is call-clobbered.  */
162 bitmap call_clobbered_vars;
163
164 /* Addressable variables in the function.  If bit I is set, then
165    REFERENCED_VARS (I) has had its address taken.  Note that
166    CALL_CLOBBERED_VARS and ADDRESSABLE_VARS are not related.  An
167    addressable variable is not necessarily call-clobbered (e.g., a
168    local addressable whose address does not escape) and not all
169    call-clobbered variables are addressable (e.g., a local static
170    variable).  */
171 bitmap addressable_vars;
172
173 /* When the program has too many call-clobbered variables and call-sites,
174    this variable is used to represent the clobbering effects of function
175    calls.  In these cases, all the call clobbered variables in the program
176    are forced to alias this variable.  This reduces compile times by not
177    having to keep track of too many V_MAY_DEF expressions at call sites.  */
178 tree global_var;
179
180
181 /* Compute may-alias information for every variable referenced in function
182    FNDECL.
183
184    Alias analysis proceeds in 3 main phases:
185
186    1- Points-to and escape analysis.
187
188    This phase walks the use-def chains in the SSA web looking for three
189    things:
190
191         * Assignments of the form P_i = &VAR
192         * Assignments of the form P_i = malloc()
193         * Pointers and ADDR_EXPR that escape the current function.
194
195    The concept of 'escaping' is the same one used in the Java world.  When
196    a pointer or an ADDR_EXPR escapes, it means that it has been exposed
197    outside of the current function.  So, assignment to global variables,
198    function arguments and returning a pointer are all escape sites, as are
199    conversions between pointers and integers.
200
201    This is where we are currently limited.  Since not everything is renamed
202    into SSA, we lose track of escape properties when a pointer is stashed
203    inside a field in a structure, for instance.  In those cases, we are
204    assuming that the pointer does escape.
205
206    We use escape analysis to determine whether a variable is
207    call-clobbered.  Simply put, if an ADDR_EXPR escapes, then the variable
208    is call-clobbered.  If a pointer P_i escapes, then all the variables
209    pointed-to by P_i (and its memory tag) also escape.
210
211    2- Compute flow-sensitive aliases
212
213    We have two classes of memory tags.  Memory tags associated with the
214    pointed-to data type of the pointers in the program.  These tags are
215    called "type memory tag" (TMT).  The other class are those associated
216    with SSA_NAMEs, called "name memory tag" (NMT). The basic idea is that
217    when adding operands for an INDIRECT_REF *P_i, we will first check
218    whether P_i has a name tag, if it does we use it, because that will have
219    more precise aliasing information.  Otherwise, we use the standard type
220    tag.
221
222    In this phase, we go through all the pointers we found in points-to
223    analysis and create alias sets for the name memory tags associated with
224    each pointer P_i.  If P_i escapes, we mark call-clobbered the variables
225    it points to and its tag.
226
227
228    3- Compute flow-insensitive aliases
229
230    This pass will compare the alias set of every type memory tag and every
231    addressable variable found in the program.  Given a type memory tag TMT
232    and an addressable variable V.  If the alias sets of TMT and V conflict
233    (as computed by may_alias_p), then V is marked as an alias tag and added
234    to the alias set of TMT.
235
236    For instance, consider the following function:
237
238             foo (int i)
239             {
240               int *p, a, b;
241             
242               if (i > 10)
243                 p = &a;
244               else
245                 p = &b;
246             
247               *p = 3;
248               a = b + 2;
249               return *p;
250             }
251
252    After aliasing analysis has finished, the type memory tag for pointer
253    'p' will have two aliases, namely variables 'a' and 'b'.  Every time
254    pointer 'p' is dereferenced, we want to mark the operation as a
255    potential reference to 'a' and 'b'.
256
257             foo (int i)
258             {
259               int *p, a, b;
260
261               if (i_2 > 10)
262                 p_4 = &a;
263               else
264                 p_6 = &b;
265               # p_1 = PHI <p_4(1), p_6(2)>;
266
267               # a_7 = V_MAY_DEF <a_3>;
268               # b_8 = V_MAY_DEF <b_5>;
269               *p_1 = 3;
270
271               # a_9 = V_MAY_DEF <a_7>
272               # VUSE <b_8>
273               a_9 = b_8 + 2;
274
275               # VUSE <a_9>;
276               # VUSE <b_8>;
277               return *p_1;
278             }
279
280    In certain cases, the list of may aliases for a pointer may grow too
281    large.  This may cause an explosion in the number of virtual operands
282    inserted in the code.  Resulting in increased memory consumption and
283    compilation time.
284
285    When the number of virtual operands needed to represent aliased
286    loads and stores grows too large (configurable with @option{--param
287    max-aliased-vops}), alias sets are grouped to avoid severe
288    compile-time slow downs and memory consumption.  See group_aliases.  */
289
290 static void
291 compute_may_aliases (void)
292 {
293   struct alias_info *ai;
294   
295   memset (&alias_stats, 0, sizeof (alias_stats));
296
297   /* Initialize aliasing information.  */
298   ai = init_alias_info ();
299
300   /* For each pointer P_i, determine the sets of variables that P_i may
301      point-to.  For every addressable variable V, determine whether the
302      address of V escapes the current function, making V call-clobbered
303      (i.e., whether &V is stored in a global variable or if its passed as a
304      function call argument).  */
305   compute_points_to_and_addr_escape (ai);
306
307   /* Collect all pointers and addressable variables, compute alias sets,
308      create memory tags for pointers and promote variables whose address is
309      not needed anymore.  */
310   setup_pointers_and_addressables (ai);
311
312   /* Compute flow-sensitive, points-to based aliasing for all the name
313      memory tags.  Note that this pass needs to be done before flow
314      insensitive analysis because it uses the points-to information
315      gathered before to mark call-clobbered type tags.  */
316   compute_flow_sensitive_aliasing (ai);
317
318   /* Compute type-based flow-insensitive aliasing for all the type
319      memory tags.  */
320   compute_flow_insensitive_aliasing (ai);
321
322   /* If the program has too many call-clobbered variables and/or function
323      calls, create .GLOBAL_VAR and use it to model call-clobbering
324      semantics at call sites.  This reduces the number of virtual operands
325      considerably, improving compile times at the expense of lost
326      aliasing precision.  */
327   maybe_create_global_var (ai);
328
329   /* Debugging dumps.  */
330   if (dump_file)
331     {
332       dump_referenced_vars (dump_file);
333       if (dump_flags & TDF_STATS)
334         dump_alias_stats (dump_file);
335       dump_points_to_info (dump_file);
336       dump_alias_info (dump_file);
337     }
338
339   /* Deallocate memory used by aliasing data structures.  */
340   delete_alias_info (ai);
341 }
342
343 struct tree_opt_pass pass_may_alias = 
344 {
345   "alias",                              /* name */
346   NULL,                                 /* gate */
347   compute_may_aliases,                  /* execute */
348   NULL,                                 /* sub */
349   NULL,                                 /* next */
350   0,                                    /* static_pass_number */
351   TV_TREE_MAY_ALIAS,                    /* tv_id */
352   PROP_cfg | PROP_ssa,                  /* properties_required */
353   PROP_alias,                           /* properties_provided */
354   0,                                    /* properties_destroyed */
355   0,                                    /* todo_flags_start */
356   TODO_dump_func | TODO_rename_vars
357     | TODO_ggc_collect | TODO_verify_ssa,  /* todo_flags_finish */
358   0                                     /* letter */
359 };
360
361 /* Count the number of calls in the function and conditionally
362    create GLOBAL_VAR.   This is performed before translation
363    into SSA (and thus before alias analysis) to avoid compile time
364    and memory utilization explosions in functions with many
365    of calls and call clobbered variables.  */
366
367 static void
368 count_calls_and_maybe_create_global_var (void)
369 {
370   struct alias_info ai;
371   basic_block bb;
372   bool temp;
373
374   memset (&ai, 0, sizeof (struct alias_info));
375
376   /* First count the number of calls in the IL.  */
377   FOR_EACH_BB (bb)
378     {
379       block_stmt_iterator si;
380
381       for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
382         {
383           tree stmt = bsi_stmt (si);
384
385           if (get_call_expr_in (stmt) != NULL_TREE)
386             ai.num_calls_found++;
387         }
388     }
389
390   /* If there are no call clobbered variables, then maybe_create_global_var
391      will always create a GLOBAL_VAR.  At this point we do not want that
392      behavior.  So we turn on one bit in CALL_CLOBBERED_VARs, call
393      maybe_create_global_var, then reset the bit to its original state.  */
394   temp = bitmap_bit_p (call_clobbered_vars, 0);
395   bitmap_set_bit (call_clobbered_vars, 0);
396   maybe_create_global_var (&ai);
397   if (!temp)
398     bitmap_clear_bit (call_clobbered_vars, 0);
399 }
400
401 struct tree_opt_pass pass_maybe_create_global_var = 
402 {
403   "maybe_create_global_var",            /* name */
404   NULL,                                 /* gate */
405   count_calls_and_maybe_create_global_var, /* execute */
406   NULL,                                 /* sub */
407   NULL,                                 /* next */
408   0,                                    /* static_pass_number */
409   TV_TREE_MAY_ALIAS,                    /* tv_id */
410   PROP_cfg,                             /* properties_required */
411   0,                                    /* properties_provided */
412   0,                                    /* properties_destroyed */
413   0,                                    /* todo_flags_start */
414   0,                                    /* todo_flags_finish */
415   0                                     /* letter */
416 };
417
418 /* Initialize the data structures used for alias analysis.  */
419
420 static struct alias_info *
421 init_alias_info (void)
422 {
423   struct alias_info *ai;
424   static bool aliases_computed_p = false;
425
426   ai = xcalloc (1, sizeof (struct alias_info));
427   ai->ssa_names_visited = sbitmap_alloc (num_ssa_names);
428   sbitmap_zero (ai->ssa_names_visited);
429   VARRAY_TREE_INIT (ai->processed_ptrs, 50, "processed_ptrs");
430   ai->addresses_needed = BITMAP_XMALLOC ();
431   VARRAY_UINT_INIT (ai->num_references, num_referenced_vars, "num_references");
432   ai->written_vars = BITMAP_XMALLOC ();
433   ai->dereferenced_ptrs_store = BITMAP_XMALLOC ();
434   ai->dereferenced_ptrs_load = BITMAP_XMALLOC ();
435
436   /* If aliases have been computed before, clear existing information.  */
437   if (aliases_computed_p)
438     {
439       unsigned i;
440       basic_block bb;
441   
442      /* Make sure that every statement has a valid set of operands.
443         If a statement needs to be scanned for operands while we
444         compute aliases, it may get erroneous operands because all
445         the alias relations are not built at that point.
446         FIXME: This code will become obsolete when operands are not
447         lazily updated.  */
448       FOR_EACH_BB (bb)
449         {
450           block_stmt_iterator si;
451           for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
452             get_stmt_operands (bsi_stmt (si));
453         }
454
455       /* Similarly, clear the set of addressable variables.  In this
456          case, we can just clear the set because addressability is
457          only computed here.  */
458       bitmap_clear (addressable_vars);
459
460       /* Clear flow-insensitive alias information from each symbol.  */
461       for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
462         {
463           tree var = referenced_var (i);
464           var_ann_t ann = var_ann (var);
465
466           ann->is_alias_tag = 0;
467           ann->may_aliases = NULL;
468
469           /* Since we are about to re-discover call-clobbered
470              variables, clear the call-clobbered flag.  Variables that
471              are intrinsically call-clobbered (globals, local statics,
472              etc) will not be marked by the aliasing code, so we can't
473              remove them from CALL_CLOBBERED_VARS.  */
474           if (ann->mem_tag_kind != NOT_A_TAG || !is_global_var (var))
475             clear_call_clobbered (var);
476         }
477
478       /* Clear flow-sensitive points-to information from each SSA name.  */
479       for (i = 1; i < num_ssa_names; i++)
480         {
481           tree name = ssa_name (i);
482
483           if (!name || !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (name)))
484             continue;
485
486           if (SSA_NAME_PTR_INFO (name))
487             {
488               struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (name);
489
490               /* Clear all the flags but keep the name tag to
491                  avoid creating new temporaries unnecessarily.  If
492                  this pointer is found to point to a subset or
493                  superset of its former points-to set, then a new
494                  tag will need to be created in create_name_tags.  */
495               pi->pt_anything = 0;
496               pi->pt_malloc = 0;
497               pi->value_escapes_p = 0;
498               pi->is_dereferenced = 0;
499               if (pi->pt_vars)
500                 bitmap_clear (pi->pt_vars);
501             }
502         }
503     }
504
505   /* Next time, we will need to reset alias information.  */
506   aliases_computed_p = true;
507
508   return ai;
509 }
510
511
512 /* Deallocate memory used by alias analysis.  */
513
514 static void
515 delete_alias_info (struct alias_info *ai)
516 {
517   size_t i;
518
519   sbitmap_free (ai->ssa_names_visited);
520   ai->processed_ptrs = NULL;
521   BITMAP_XFREE (ai->addresses_needed);
522
523   for (i = 0; i < ai->num_addressable_vars; i++)
524     {
525       sbitmap_free (ai->addressable_vars[i]->may_aliases);
526       free (ai->addressable_vars[i]);
527     }
528   free (ai->addressable_vars);
529
530   for (i = 0; i < ai->num_pointers; i++)
531     {
532       sbitmap_free (ai->pointers[i]->may_aliases);
533       free (ai->pointers[i]);
534     }
535   free (ai->pointers);
536
537   ai->num_references = NULL;
538   BITMAP_XFREE (ai->written_vars);
539   BITMAP_XFREE (ai->dereferenced_ptrs_store);
540   BITMAP_XFREE (ai->dereferenced_ptrs_load);
541
542   free (ai);
543 }
544
545
546 /* Walk use-def chains for pointer PTR to determine what variables is PTR
547    pointing to.  */
548
549 static void
550 collect_points_to_info_for (struct alias_info *ai, tree ptr)
551 {
552   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr)));
553
554   if (!TEST_BIT (ai->ssa_names_visited, SSA_NAME_VERSION (ptr)))
555     {
556       SET_BIT (ai->ssa_names_visited, SSA_NAME_VERSION (ptr));
557       walk_use_def_chains (ptr, collect_points_to_info_r, ai, true);
558       VARRAY_PUSH_TREE (ai->processed_ptrs, ptr);
559     }
560 }
561
562
563 /* Helper for ptr_is_dereferenced_by.  Called by walk_tree to look for
564    (ALIGN/MISALIGNED_)INDIRECT_REF nodes for the pointer passed in DATA.  */
565
566 static tree
567 find_ptr_dereference (tree *tp, int *walk_subtrees ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
568 {
569   tree ptr = (tree) data;
570
571   if (INDIRECT_REF_P (*tp)
572       && TREE_OPERAND (*tp, 0) == ptr)
573     return *tp;
574
575   return NULL_TREE;
576 }
577
578
579 /* Return true if STMT contains (ALIGN/MISALIGNED_)INDIRECT_REF <PTR>.  
580    *IS_STORE is set to 'true' if the dereference is on the LHS of an 
581    assignment.  */
582
583 static bool
584 ptr_is_dereferenced_by (tree ptr, tree stmt, bool *is_store)
585 {
586   *is_store = false;
587
588   if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
589       || (TREE_CODE (stmt) == RETURN_EXPR
590           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 0)) == MODIFY_EXPR))
591     {
592       tree e, lhs, rhs;
593
594       e = (TREE_CODE (stmt) == RETURN_EXPR) ? TREE_OPERAND (stmt, 0) : stmt;
595       lhs = TREE_OPERAND (e, 0);
596       rhs = TREE_OPERAND (e, 1);
597
598       if (EXPR_P (lhs)
599           && walk_tree (&lhs, find_ptr_dereference, ptr, NULL))
600         {
601           *is_store = true;
602           return true;
603         }
604       else if (EXPR_P (rhs)
605                && walk_tree (&rhs, find_ptr_dereference, ptr, NULL))
606         {
607           return true;
608         }
609     }
610   else if (TREE_CODE (stmt) == ASM_EXPR)
611     {
612       if (walk_tree (&ASM_OUTPUTS (stmt), find_ptr_dereference, ptr, NULL)
613           || walk_tree (&ASM_CLOBBERS (stmt), find_ptr_dereference, ptr, NULL))
614         {
615           *is_store = true;
616           return true;
617         }
618       else if (walk_tree (&ASM_INPUTS (stmt), find_ptr_dereference, ptr, NULL))
619         {
620           return true;
621         }
622     }
623
624   return false;
625 }
626
627
628 /* Traverse use-def links for all the pointers in the program to collect
629    address escape and points-to information.
630    
631    This is loosely based on the same idea described in R. Hasti and S.
632    Horwitz, ``Using static single assignment form to improve
633    flow-insensitive pointer analysis,'' in SIGPLAN Conference on
634    Programming Language Design and Implementation, pp. 97-105, 1998.  */
635
636 static void
637 compute_points_to_and_addr_escape (struct alias_info *ai)
638 {
639   basic_block bb;
640   unsigned i;
641   tree op;
642   ssa_op_iter iter;
643
644   timevar_push (TV_TREE_PTA);
645
646   FOR_EACH_BB (bb)
647     {
648       bb_ann_t block_ann = bb_ann (bb);
649       block_stmt_iterator si;
650
651       for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
652         {
653           bitmap addr_taken;
654           tree stmt = bsi_stmt (si);
655           bool stmt_escapes_p = is_escape_site (stmt, &ai->num_calls_found);
656           bitmap_iterator bi;
657
658           /* Mark all the variables whose address are taken by the
659              statement.  Note that this will miss all the addresses taken
660              in PHI nodes (those are discovered while following the use-def
661              chains).  */
662           get_stmt_operands (stmt);
663           addr_taken = addresses_taken (stmt);
664           if (addr_taken)
665             EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (addr_taken, 0, i, bi)
666               {
667                 tree var = referenced_var (i);
668                 bitmap_set_bit (ai->addresses_needed, var_ann (var)->uid);
669                 if (stmt_escapes_p)
670                   mark_call_clobbered (var);
671               }
672
673           if (stmt_escapes_p)
674             block_ann->has_escape_site = 1;
675
676           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, iter, SSA_OP_USE)
677             {
678               var_ann_t v_ann = var_ann (SSA_NAME_VAR (op));
679               struct ptr_info_def *pi;
680               bool is_store;
681
682               /* If the operand's variable may be aliased, keep track
683                  of how many times we've referenced it.  This is used
684                  for alias grouping in compute_flow_sensitive_aliasing.
685                  Note that we don't need to grow AI->NUM_REFERENCES
686                  because we are processing regular variables, not
687                  memory tags (the array's initial size is set to
688                  NUM_REFERENCED_VARS).  */
689               if (may_be_aliased (SSA_NAME_VAR (op)))
690                 (VARRAY_UINT (ai->num_references, v_ann->uid))++;
691
692               if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op)))
693                 continue;
694
695               collect_points_to_info_for (ai, op);
696
697               pi = SSA_NAME_PTR_INFO (op);
698               if (ptr_is_dereferenced_by (op, stmt, &is_store))
699                 {
700                   /* Mark OP as dereferenced.  In a subsequent pass,
701                      dereferenced pointers that point to a set of
702                      variables will be assigned a name tag to alias
703                      all the variables OP points to.  */
704                   pi->is_dereferenced = 1;
705
706                   /* Keep track of how many time we've dereferenced each
707                      pointer.  Again, we don't need to grow
708                      AI->NUM_REFERENCES because we're processing
709                      existing program variables.  */
710                   (VARRAY_UINT (ai->num_references, v_ann->uid))++;
711
712                   /* If this is a store operation, mark OP as being
713                      dereferenced to store, otherwise mark it as being
714                      dereferenced to load.  */
715                   if (is_store)
716                     bitmap_set_bit (ai->dereferenced_ptrs_store, v_ann->uid);
717                   else
718                     bitmap_set_bit (ai->dereferenced_ptrs_load, v_ann->uid);
719                 }
720               else if (stmt_escapes_p)
721                 {
722                   /* Note that even if STMT is an escape point, pointer OP
723                      will not escape if it is being dereferenced.  That's
724                      why we only check for escape points if OP is not
725                      dereferenced by STMT.  */
726                   pi->value_escapes_p = 1;
727
728                   /* If the statement makes a function call, assume
729                      that pointer OP will be dereferenced in a store
730                      operation inside the called function.  */
731                   if (get_call_expr_in (stmt))
732                     {
733                       bitmap_set_bit (ai->dereferenced_ptrs_store, v_ann->uid);
734                       pi->is_dereferenced = 1;
735                     }
736                 }
737             }
738
739           /* Update reference counter for definitions to any
740              potentially aliased variable.  This is used in the alias
741              grouping heuristics.  */
742           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
743             {
744               tree var = SSA_NAME_VAR (op);
745               var_ann_t ann = var_ann (var);
746               bitmap_set_bit (ai->written_vars, ann->uid);
747               if (may_be_aliased (var))
748                 (VARRAY_UINT (ai->num_references, ann->uid))++;
749
750               if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op)))
751                 collect_points_to_info_for (ai, op);
752             }
753
754           /* Mark variables in V_MAY_DEF operands as being written to.  */
755           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, iter, SSA_OP_VIRTUAL_DEFS)
756             {
757               tree var = SSA_NAME_VAR (op);
758               var_ann_t ann = var_ann (var);
759               bitmap_set_bit (ai->written_vars, ann->uid);
760             }
761             
762           /* After promoting variables and computing aliasing we will
763              need to re-scan most statements.  FIXME: Try to minimize the
764              number of statements re-scanned.  It's not really necessary to
765              re-scan *all* statements.  */
766           modify_stmt (stmt);
767         }
768     }
769
770   timevar_pop (TV_TREE_PTA);
771 }
772
773
774 /* Create name tags for all the pointers that have been dereferenced.
775    We only create a name tag for a pointer P if P is found to point to
776    a set of variables (so that we can alias them to *P) or if it is
777    the result of a call to malloc (which means that P cannot point to
778    anything else nor alias any other variable).
779
780    If two pointers P and Q point to the same set of variables, they
781    are assigned the same name tag.  */
782
783 static void
784 create_name_tags (struct alias_info *ai)
785 {
786   size_t i;
787
788   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (ai->processed_ptrs); i++)
789     {
790       tree ptr = VARRAY_TREE (ai->processed_ptrs, i);
791       struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
792
793       if (pi->pt_anything || !pi->is_dereferenced)
794         {
795           /* No name tags for pointers that have not been
796              dereferenced or point to an arbitrary location.  */
797           pi->name_mem_tag = NULL_TREE;
798           continue;
799         }
800
801       if (pi->pt_vars && !bitmap_empty_p (pi->pt_vars))
802         {
803           size_t j;
804           tree old_name_tag = pi->name_mem_tag;
805
806           /* If PTR points to a set of variables, check if we don't
807              have another pointer Q with the same points-to set before
808              creating a tag.  If so, use Q's tag instead of creating a
809              new one.
810
811              This is important for not creating unnecessary symbols
812              and also for copy propagation.  If we ever need to
813              propagate PTR into Q or vice-versa, we would run into
814              problems if they both had different name tags because
815              they would have different SSA version numbers (which
816              would force us to take the name tags in and out of SSA).  */
817           for (j = 0; j < i; j++)
818             {
819               tree q = VARRAY_TREE (ai->processed_ptrs, j);
820               struct ptr_info_def *qi = SSA_NAME_PTR_INFO (q);
821
822               if (qi
823                   && qi->pt_vars
824                   && qi->name_mem_tag
825                   && bitmap_equal_p (pi->pt_vars, qi->pt_vars))
826                 {
827                   pi->name_mem_tag = qi->name_mem_tag;
828                   break;
829                 }
830             }
831
832           /* If we didn't find a pointer with the same points-to set
833              as PTR, create a new name tag if needed.  */
834           if (pi->name_mem_tag == NULL_TREE)
835             pi->name_mem_tag = get_nmt_for (ptr);
836
837           /* If the new name tag computed for PTR is different than
838              the old name tag that it used to have, then the old tag
839              needs to be removed from the IL, so we mark it for
840              renaming.  */
841           if (old_name_tag && old_name_tag != pi->name_mem_tag)
842             bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (old_name_tag)->uid);
843         }
844       else if (pi->pt_malloc)
845         {
846           /* Otherwise, create a unique name tag for this pointer.  */
847           pi->name_mem_tag = get_nmt_for (ptr);
848         }
849       else
850         {
851           /* Only pointers that may point to malloc or other variables
852              may receive a name tag.  If the pointer does not point to
853              a known spot, we should use type tags.  */
854           set_pt_anything (ptr);
855           continue;
856         }
857
858       TREE_THIS_VOLATILE (pi->name_mem_tag)
859           |= TREE_THIS_VOLATILE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ptr)));
860
861       /* Mark the new name tag for renaming.  */
862       bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (pi->name_mem_tag)->uid);
863     }
864 }
865
866
867
868 /* For every pointer P_i in AI->PROCESSED_PTRS, create may-alias sets for
869    the name memory tag (NMT) associated with P_i.  If P_i escapes, then its
870    name tag and the variables it points-to are call-clobbered.  Finally, if
871    P_i escapes and we could not determine where it points to, then all the
872    variables in the same alias set as *P_i are marked call-clobbered.  This
873    is necessary because we must assume that P_i may take the address of any
874    variable in the same alias set.  */
875
876 static void
877 compute_flow_sensitive_aliasing (struct alias_info *ai)
878 {
879   size_t i;
880
881   create_name_tags (ai);
882
883   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (ai->processed_ptrs); i++)
884     {
885       unsigned j;
886       tree ptr = VARRAY_TREE (ai->processed_ptrs, i);
887       struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
888       var_ann_t v_ann = var_ann (SSA_NAME_VAR (ptr));
889       bitmap_iterator bi;
890
891       if (pi->value_escapes_p || pi->pt_anything)
892         {
893           /* If PTR escapes or may point to anything, then its associated
894              memory tags and pointed-to variables are call-clobbered.  */
895           if (pi->name_mem_tag)
896             mark_call_clobbered (pi->name_mem_tag);
897
898           if (v_ann->type_mem_tag)
899             mark_call_clobbered (v_ann->type_mem_tag);
900
901           if (pi->pt_vars)
902             EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (pi->pt_vars, 0, j, bi)
903               {
904                 mark_call_clobbered (referenced_var (j));
905               }
906         }
907
908       /* Set up aliasing information for PTR's name memory tag (if it has
909          one).  Note that only pointers that have been dereferenced will
910          have a name memory tag.  */
911       if (pi->name_mem_tag && pi->pt_vars)
912         EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (pi->pt_vars, 0, j, bi)
913           {
914             add_may_alias (pi->name_mem_tag, referenced_var (j));
915           }
916
917       /* If the name tag is call clobbered, so is the type tag
918          associated with the base VAR_DECL.  */
919       if (pi->name_mem_tag
920           && v_ann->type_mem_tag
921           && is_call_clobbered (pi->name_mem_tag))
922         mark_call_clobbered (v_ann->type_mem_tag);
923     }
924 }
925
926
927 /* Compute type-based alias sets.  Traverse all the pointers and
928    addressable variables found in setup_pointers_and_addressables.
929    
930    For every pointer P in AI->POINTERS and addressable variable V in
931    AI->ADDRESSABLE_VARS, add V to the may-alias sets of P's type
932    memory tag (TMT) if their alias sets conflict.  V is then marked as
933    an alias tag so that the operand scanner knows that statements
934    containing V have aliased operands.  */
935
936 static void
937 compute_flow_insensitive_aliasing (struct alias_info *ai)
938 {
939   size_t i;
940
941   /* Initialize counter for the total number of virtual operands that
942      aliasing will introduce.  When AI->TOTAL_ALIAS_VOPS goes beyond the
943      threshold set by --params max-alias-vops, we enable alias
944      grouping.  */
945   ai->total_alias_vops = 0;
946
947   /* For every pointer P, determine which addressable variables may alias
948      with P's type memory tag.  */
949   for (i = 0; i < ai->num_pointers; i++)
950     {
951       size_t j;
952       struct alias_map_d *p_map = ai->pointers[i];
953       tree tag = var_ann (p_map->var)->type_mem_tag;
954       var_ann_t tag_ann = var_ann (tag);
955
956       p_map->total_alias_vops = 0;
957       p_map->may_aliases = sbitmap_alloc (num_referenced_vars);
958       sbitmap_zero (p_map->may_aliases);
959
960       for (j = 0; j < ai->num_addressable_vars; j++)
961         {
962           struct alias_map_d *v_map;
963           var_ann_t v_ann;
964           tree var;
965           bool tag_stored_p, var_stored_p;
966           
967           v_map = ai->addressable_vars[j];
968           var = v_map->var;
969           v_ann = var_ann (var);
970
971           /* Skip memory tags and variables that have never been
972              written to.  We also need to check if the variables are
973              call-clobbered because they may be overwritten by
974              function calls.
975
976              Note this is effectively random accessing elements in
977              the sparse bitset, which can be highly inefficient.
978              So we first check the call_clobbered status of the
979              tag and variable before querying the bitmap.  */
980           tag_stored_p = is_call_clobbered (tag)
981                          || bitmap_bit_p (ai->written_vars, tag_ann->uid);
982           var_stored_p = is_call_clobbered (var)
983                          || bitmap_bit_p (ai->written_vars, v_ann->uid);
984           if (!tag_stored_p && !var_stored_p)
985             continue;
986              
987           if (may_alias_p (p_map->var, p_map->set, var, v_map->set))
988             {
989               size_t num_tag_refs, num_var_refs;
990
991               num_tag_refs = VARRAY_UINT (ai->num_references, tag_ann->uid);
992               num_var_refs = VARRAY_UINT (ai->num_references, v_ann->uid);
993
994               /* Add VAR to TAG's may-aliases set.  */
995               add_may_alias (tag, var);
996
997               /* Update the total number of virtual operands due to
998                  aliasing.  Since we are adding one more alias to TAG's
999                  may-aliases set, the total number of virtual operands due
1000                  to aliasing will be increased by the number of references
1001                  made to VAR and TAG (every reference to TAG will also
1002                  count as a reference to VAR).  */
1003               ai->total_alias_vops += (num_var_refs + num_tag_refs);
1004               p_map->total_alias_vops += (num_var_refs + num_tag_refs);
1005
1006               /* Update the bitmap used to represent TAG's alias set
1007                  in case we need to group aliases.  */
1008               SET_BIT (p_map->may_aliases, var_ann (var)->uid);
1009             }
1010         }
1011     }
1012
1013   /* Since this analysis is based exclusively on symbols, it fails to
1014      handle cases where two pointers P and Q have different memory
1015      tags with conflicting alias set numbers but no aliased symbols in
1016      common.
1017
1018      For example, suppose that we have two memory tags TMT.1 and TMT.2
1019      such that
1020      
1021                 may-aliases (TMT.1) = { a }
1022                 may-aliases (TMT.2) = { b }
1023
1024      and the alias set number of TMT.1 conflicts with that of TMT.2.
1025      Since they don't have symbols in common, loads and stores from
1026      TMT.1 and TMT.2 will seem independent of each other, which will
1027      lead to the optimizers making invalid transformations (see
1028      testsuite/gcc.c-torture/execute/pr15262-[12].c).
1029
1030      To avoid this problem, we do a final traversal of AI->POINTERS
1031      looking for pairs of pointers that have no aliased symbols in
1032      common and yet have conflicting alias set numbers.  */
1033   for (i = 0; i < ai->num_pointers; i++)
1034     {
1035       size_t j;
1036       struct alias_map_d *p_map1 = ai->pointers[i];
1037       tree tag1 = var_ann (p_map1->var)->type_mem_tag;
1038       sbitmap may_aliases1 = p_map1->may_aliases;
1039
1040       for (j = i + 1; j < ai->num_pointers; j++)
1041         {
1042           struct alias_map_d *p_map2 = ai->pointers[j];
1043           tree tag2 = var_ann (p_map2->var)->type_mem_tag;
1044           sbitmap may_aliases2 = p_map2->may_aliases;
1045
1046           /* If the pointers may not point to each other, do nothing.  */
1047           if (!may_alias_p (p_map1->var, p_map1->set, p_map2->var, p_map2->set))
1048             continue;
1049
1050           /* The two pointers may alias each other.  If they already have
1051              symbols in common, do nothing.  */
1052           if (sbitmap_any_common_bits (may_aliases1, may_aliases2))
1053             continue;
1054
1055           if (sbitmap_first_set_bit (may_aliases2) >= 0)
1056             {
1057               size_t k;
1058
1059               /* Add all the aliases for TAG2 into TAG1's alias set.
1060                  FIXME, update grouping heuristic counters.  */
1061               EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (may_aliases2, 0, k,
1062                   add_may_alias (tag1, referenced_var (k)));
1063               sbitmap_a_or_b (may_aliases1, may_aliases1, may_aliases2);
1064             }
1065           else
1066             {
1067               /* Since TAG2 does not have any aliases of its own, add
1068                  TAG2 itself to the alias set of TAG1.  */
1069               add_may_alias (tag1, tag2);
1070             }
1071         }
1072     }
1073
1074   if (dump_file)
1075     fprintf (dump_file, "%s: Total number of aliased vops: %ld\n",
1076              get_name (current_function_decl),
1077              ai->total_alias_vops);
1078
1079   /* Determine if we need to enable alias grouping.  */
1080   if (ai->total_alias_vops >= MAX_ALIASED_VOPS)
1081     group_aliases (ai);
1082 }
1083
1084
1085 /* Comparison function for qsort used in group_aliases.  */
1086
1087 static int
1088 total_alias_vops_cmp (const void *p, const void *q)
1089 {
1090   const struct alias_map_d **p1 = (const struct alias_map_d **)p;
1091   const struct alias_map_d **p2 = (const struct alias_map_d **)q;
1092   long n1 = (*p1)->total_alias_vops;
1093   long n2 = (*p2)->total_alias_vops;
1094
1095   /* We want to sort in descending order.  */
1096   return (n1 > n2 ? -1 : (n1 == n2) ? 0 : 1);
1097 }
1098
1099 /* Group all the aliases for TAG to make TAG represent all the
1100    variables in its alias set.  Update the total number
1101    of virtual operands due to aliasing (AI->TOTAL_ALIAS_VOPS).  This
1102    function will make TAG be the unique alias tag for all the
1103    variables in its may-aliases.  So, given:
1104
1105         may-aliases(TAG) = { V1, V2, V3 }
1106
1107    This function will group the variables into:
1108
1109         may-aliases(V1) = { TAG }
1110         may-aliases(V2) = { TAG }
1111         may-aliases(V2) = { TAG }  */
1112
1113 static void
1114 group_aliases_into (tree tag, sbitmap tag_aliases, struct alias_info *ai)
1115 {
1116   size_t i;
1117   var_ann_t tag_ann = var_ann (tag);
1118   size_t num_tag_refs = VARRAY_UINT (ai->num_references, tag_ann->uid);
1119
1120   EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (tag_aliases, 0, i,
1121     {
1122       tree var = referenced_var (i);
1123       var_ann_t ann = var_ann (var);
1124
1125       /* Make TAG the unique alias of VAR.  */
1126       ann->is_alias_tag = 0;
1127       ann->may_aliases = NULL;
1128
1129       /* Note that VAR and TAG may be the same if the function has no
1130          addressable variables (see the discussion at the end of
1131          setup_pointers_and_addressables).  */
1132       if (var != tag)
1133         add_may_alias (var, tag);
1134
1135       /* Reduce total number of virtual operands contributed
1136          by TAG on behalf of VAR.  Notice that the references to VAR
1137          itself won't be removed.  We will merely replace them with
1138          references to TAG.  */
1139       ai->total_alias_vops -= num_tag_refs;
1140     });
1141
1142   /* We have reduced the number of virtual operands that TAG makes on
1143      behalf of all the variables formerly aliased with it.  However,
1144      we have also "removed" all the virtual operands for TAG itself,
1145      so we add them back.  */
1146   ai->total_alias_vops += num_tag_refs;
1147
1148   /* TAG no longer has any aliases.  */
1149   tag_ann->may_aliases = NULL;
1150 }
1151
1152
1153 /* Group may-aliases sets to reduce the number of virtual operands due
1154    to aliasing.
1155
1156      1- Sort the list of pointers in decreasing number of contributed
1157         virtual operands.
1158
1159      2- Take the first entry in AI->POINTERS and revert the role of
1160         the memory tag and its aliases.  Usually, whenever an aliased
1161         variable Vi is found to alias with a memory tag T, we add Vi
1162         to the may-aliases set for T.  Meaning that after alias
1163         analysis, we will have:
1164
1165                 may-aliases(T) = { V1, V2, V3, ..., Vn }
1166
1167         This means that every statement that references T, will get 'n'
1168         virtual operands for each of the Vi tags.  But, when alias
1169         grouping is enabled, we make T an alias tag and add it to the
1170         alias set of all the Vi variables:
1171
1172                 may-aliases(V1) = { T }
1173                 may-aliases(V2) = { T }
1174                 ...
1175                 may-aliases(Vn) = { T }
1176
1177         This has two effects: (a) statements referencing T will only get
1178         a single virtual operand, and, (b) all the variables Vi will now
1179         appear to alias each other.  So, we lose alias precision to
1180         improve compile time.  But, in theory, a program with such a high
1181         level of aliasing should not be very optimizable in the first
1182         place.
1183
1184      3- Since variables may be in the alias set of more than one
1185         memory tag, the grouping done in step (2) needs to be extended
1186         to all the memory tags that have a non-empty intersection with
1187         the may-aliases set of tag T.  For instance, if we originally
1188         had these may-aliases sets:
1189
1190                 may-aliases(T) = { V1, V2, V3 }
1191                 may-aliases(R) = { V2, V4 }
1192
1193         In step (2) we would have reverted the aliases for T as:
1194
1195                 may-aliases(V1) = { T }
1196                 may-aliases(V2) = { T }
1197                 may-aliases(V3) = { T }
1198
1199         But note that now V2 is no longer aliased with R.  We could
1200         add R to may-aliases(V2), but we are in the process of
1201         grouping aliases to reduce virtual operands so what we do is
1202         add V4 to the grouping to obtain:
1203
1204                 may-aliases(V1) = { T }
1205                 may-aliases(V2) = { T }
1206                 may-aliases(V3) = { T }
1207                 may-aliases(V4) = { T }
1208
1209      4- If the total number of virtual operands due to aliasing is
1210         still above the threshold set by max-alias-vops, go back to (2).  */
1211
1212 static void
1213 group_aliases (struct alias_info *ai)
1214 {
1215   size_t i;
1216
1217   /* Sort the POINTERS array in descending order of contributed
1218      virtual operands.  */
1219   qsort (ai->pointers, ai->num_pointers, sizeof (struct alias_map_d *),
1220          total_alias_vops_cmp);
1221
1222   /* For every pointer in AI->POINTERS, reverse the roles of its tag
1223      and the tag's may-aliases set.  */
1224   for (i = 0; i < ai->num_pointers; i++)
1225     {
1226       size_t j;
1227       tree tag1 = var_ann (ai->pointers[i]->var)->type_mem_tag;
1228       sbitmap tag1_aliases = ai->pointers[i]->may_aliases;
1229
1230       /* Skip tags that have been grouped already.  */
1231       if (ai->pointers[i]->grouped_p)
1232         continue;
1233
1234       /* See if TAG1 had any aliases in common with other type tags.
1235          If we find a TAG2 with common aliases with TAG1, add TAG2's
1236          aliases into TAG1.  */
1237       for (j = i + 1; j < ai->num_pointers; j++)
1238         {
1239           sbitmap tag2_aliases = ai->pointers[j]->may_aliases;
1240
1241           if (sbitmap_any_common_bits (tag1_aliases, tag2_aliases))
1242             {
1243               tree tag2 = var_ann (ai->pointers[j]->var)->type_mem_tag;
1244
1245               sbitmap_a_or_b (tag1_aliases, tag1_aliases, tag2_aliases);
1246
1247               /* TAG2 does not need its aliases anymore.  */
1248               sbitmap_zero (tag2_aliases);
1249               var_ann (tag2)->may_aliases = NULL;
1250
1251               /* TAG1 is the unique alias of TAG2.  */
1252               add_may_alias (tag2, tag1);
1253
1254               ai->pointers[j]->grouped_p = true;
1255             }
1256         }
1257
1258       /* Now group all the aliases we collected into TAG1.  */
1259       group_aliases_into (tag1, tag1_aliases, ai);
1260
1261       /* If we've reduced total number of virtual operands below the
1262          threshold, stop.  */
1263       if (ai->total_alias_vops < MAX_ALIASED_VOPS)
1264         break;
1265     }
1266
1267   /* Finally, all the variables that have been grouped cannot be in
1268      the may-alias set of name memory tags.  Suppose that we have
1269      grouped the aliases in this code so that may-aliases(a) = TMT.20
1270
1271         p_5 = &a;
1272         ...
1273         # a_9 = V_MAY_DEF <a_8>
1274         p_5->field = 0
1275         ... Several modifications to TMT.20 ... 
1276         # VUSE <a_9>
1277         x_30 = p_5->field
1278
1279      Since p_5 points to 'a', the optimizers will try to propagate 0
1280      into p_5->field, but that is wrong because there have been
1281      modifications to 'TMT.20' in between.  To prevent this we have to
1282      replace 'a' with 'TMT.20' in the name tag of p_5.  */
1283   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (ai->processed_ptrs); i++)
1284     {
1285       size_t j;
1286       tree ptr = VARRAY_TREE (ai->processed_ptrs, i);
1287       tree name_tag = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr)->name_mem_tag;
1288       varray_type aliases;
1289       
1290       if (name_tag == NULL_TREE)
1291         continue;
1292
1293       aliases = var_ann (name_tag)->may_aliases;
1294       for (j = 0; aliases && j < VARRAY_ACTIVE_SIZE (aliases); j++)
1295         {
1296           tree alias = VARRAY_TREE (aliases, j);
1297           var_ann_t ann = var_ann (alias);
1298
1299           if (ann->mem_tag_kind == NOT_A_TAG && ann->may_aliases)
1300             {
1301               tree new_alias;
1302
1303               gcc_assert (VARRAY_ACTIVE_SIZE (ann->may_aliases) == 1);
1304
1305               new_alias = VARRAY_TREE (ann->may_aliases, 0);
1306               replace_may_alias (name_tag, j, new_alias);
1307             }
1308         }
1309     }
1310
1311   if (dump_file)
1312     fprintf (dump_file,
1313              "%s: Total number of aliased vops after grouping: %ld%s\n",
1314              get_name (current_function_decl),
1315              ai->total_alias_vops,
1316              (ai->total_alias_vops < 0) ? " (negative values are OK)" : "");
1317 }
1318
1319
1320 /* Create a new alias set entry for VAR in AI->ADDRESSABLE_VARS.  */
1321
1322 static void
1323 create_alias_map_for (tree var, struct alias_info *ai)
1324 {
1325   struct alias_map_d *alias_map;
1326   alias_map = xcalloc (1, sizeof (*alias_map));
1327   alias_map->var = var;
1328   alias_map->set = get_alias_set (var);
1329   ai->addressable_vars[ai->num_addressable_vars++] = alias_map;
1330 }
1331
1332
1333 /* Create memory tags for all the dereferenced pointers and build the
1334    ADDRESSABLE_VARS and POINTERS arrays used for building the may-alias
1335    sets.  Based on the address escape and points-to information collected
1336    earlier, this pass will also clear the TREE_ADDRESSABLE flag from those
1337    variables whose address is not needed anymore.  */
1338
1339 static void
1340 setup_pointers_and_addressables (struct alias_info *ai)
1341 {
1342   size_t i, n_vars, num_addressable_vars, num_pointers;
1343
1344   /* Size up the arrays ADDRESSABLE_VARS and POINTERS.  */
1345   num_addressable_vars = num_pointers = 0;
1346   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
1347     {
1348       tree var = referenced_var (i);
1349
1350       if (may_be_aliased (var))
1351         num_addressable_vars++;
1352
1353       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var)))
1354         {
1355           /* Since we don't keep track of volatile variables, assume that
1356              these pointers are used in indirect store operations.  */
1357           if (TREE_THIS_VOLATILE (var))
1358             bitmap_set_bit (ai->dereferenced_ptrs_store, var_ann (var)->uid);
1359
1360           num_pointers++;
1361         }
1362     }
1363
1364   /* Create ADDRESSABLE_VARS and POINTERS.  Note that these arrays are
1365      always going to be slightly bigger than we actually need them
1366      because some TREE_ADDRESSABLE variables will be marked
1367      non-addressable below and only pointers with unique type tags are
1368      going to be added to POINTERS.  */
1369   ai->addressable_vars = xcalloc (num_addressable_vars,
1370                                   sizeof (struct alias_map_d *));
1371   ai->pointers = xcalloc (num_pointers, sizeof (struct alias_map_d *));
1372   ai->num_addressable_vars = 0;
1373   ai->num_pointers = 0;
1374
1375   /* Since we will be creating type memory tags within this loop, cache the
1376      value of NUM_REFERENCED_VARS to avoid processing the additional tags
1377      unnecessarily.  */
1378   n_vars = num_referenced_vars;
1379
1380   for (i = 0; i < n_vars; i++)
1381     {
1382       tree var = referenced_var (i);
1383       var_ann_t v_ann = var_ann (var);
1384
1385       /* Name memory tags already have flow-sensitive aliasing
1386          information, so they need not be processed by
1387          compute_flow_insensitive_aliasing.  Similarly, type memory
1388          tags are already accounted for when we process their
1389          associated pointer.  */
1390       if (v_ann->mem_tag_kind != NOT_A_TAG)
1391         continue;
1392
1393       /* Remove the ADDRESSABLE flag from every addressable variable whose
1394          address is not needed anymore.  This is caused by the propagation
1395          of ADDR_EXPR constants into INDIRECT_REF expressions and the
1396          removal of dead pointer assignments done by the early scalar
1397          cleanup passes.  */
1398       if (TREE_ADDRESSABLE (var))
1399         {
1400           if (!bitmap_bit_p (ai->addresses_needed, v_ann->uid)
1401               && TREE_CODE (var) != RESULT_DECL
1402               && !is_global_var (var))
1403             {
1404               /* The address of VAR is not needed, remove the
1405                  addressable bit, so that it can be optimized as a
1406                  regular variable.  */
1407               mark_non_addressable (var);
1408
1409               /* Since VAR is now a regular GIMPLE register, we will need
1410                  to rename VAR into SSA afterwards.  */
1411               bitmap_set_bit (vars_to_rename, v_ann->uid);
1412             }
1413           else
1414             {
1415               /* Add the variable to the set of addressables.  Mostly
1416                  used when scanning operands for ASM_EXPRs that
1417                  clobber memory.  In those cases, we need to clobber
1418                  all call-clobbered variables and all addressables.  */
1419               bitmap_set_bit (addressable_vars, v_ann->uid);
1420             }
1421         }
1422
1423       /* Global variables and addressable locals may be aliased.  Create an
1424          entry in ADDRESSABLE_VARS for VAR.  */
1425       if (may_be_aliased (var))
1426         {
1427           create_alias_map_for (var, ai);
1428           bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (var)->uid);
1429         }
1430
1431       /* Add pointer variables that have been dereferenced to the POINTERS
1432          array and create a type memory tag for them.  */
1433       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var)))
1434         {
1435           if ((bitmap_bit_p (ai->dereferenced_ptrs_store, v_ann->uid)
1436                 || bitmap_bit_p (ai->dereferenced_ptrs_load, v_ann->uid)))
1437             {
1438               tree tag;
1439               var_ann_t t_ann;
1440
1441               /* If pointer VAR still doesn't have a memory tag
1442                  associated with it, create it now or re-use an
1443                  existing one.  */
1444               tag = get_tmt_for (var, ai);
1445               t_ann = var_ann (tag);
1446
1447               /* The type tag will need to be renamed into SSA
1448                  afterwards. Note that we cannot do this inside
1449                  get_tmt_for because aliasing may run multiple times
1450                  and we only create type tags the first time.  */
1451               bitmap_set_bit (vars_to_rename, t_ann->uid);
1452
1453               /* Associate the tag with pointer VAR.  */
1454               v_ann->type_mem_tag = tag;
1455
1456               /* If pointer VAR has been used in a store operation,
1457                  then its memory tag must be marked as written-to.  */
1458               if (bitmap_bit_p (ai->dereferenced_ptrs_store, v_ann->uid))
1459                 bitmap_set_bit (ai->written_vars, t_ann->uid);
1460
1461               /* If pointer VAR is a global variable or a PARM_DECL,
1462                  then its memory tag should be considered a global
1463                  variable.  */
1464               if (TREE_CODE (var) == PARM_DECL || is_global_var (var))
1465                 mark_call_clobbered (tag);
1466
1467               /* All the dereferences of pointer VAR count as
1468                  references of TAG.  Since TAG can be associated with
1469                  several pointers, add the dereferences of VAR to the
1470                  TAG.  We may need to grow AI->NUM_REFERENCES because
1471                  we have been adding name and type tags.  */
1472               if (t_ann->uid >= VARRAY_SIZE (ai->num_references))
1473                 VARRAY_GROW (ai->num_references, t_ann->uid + 10);
1474
1475               VARRAY_UINT (ai->num_references, t_ann->uid)
1476                 += VARRAY_UINT (ai->num_references, v_ann->uid);
1477             }
1478           else
1479             {
1480               /* The pointer has not been dereferenced.  If it had a
1481                  type memory tag, remove it and mark the old tag for
1482                  renaming to remove it out of the IL.  */
1483               var_ann_t ann = var_ann (var);
1484               tree tag = ann->type_mem_tag;
1485               if (tag)
1486                 {
1487                   bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (tag)->uid);
1488                   ann->type_mem_tag = NULL_TREE;
1489                 }
1490             }
1491         }
1492     }
1493 }
1494
1495
1496 /* Determine whether to use .GLOBAL_VAR to model call clobbering semantics. At
1497    every call site, we need to emit V_MAY_DEF expressions to represent the
1498    clobbering effects of the call for variables whose address escapes the
1499    current function.
1500
1501    One approach is to group all call-clobbered variables into a single
1502    representative that is used as an alias of every call-clobbered variable
1503    (.GLOBAL_VAR).  This works well, but it ties the optimizer hands because
1504    references to any call clobbered variable is a reference to .GLOBAL_VAR.
1505
1506    The second approach is to emit a clobbering V_MAY_DEF for every 
1507    call-clobbered variable at call sites.  This is the preferred way in terms 
1508    of optimization opportunities but it may create too many V_MAY_DEF operands
1509    if there are many call clobbered variables and function calls in the 
1510    function.
1511
1512    To decide whether or not to use .GLOBAL_VAR we multiply the number of
1513    function calls found by the number of call-clobbered variables.  If that
1514    product is beyond a certain threshold, as determined by the parameterized
1515    values shown below, we use .GLOBAL_VAR.
1516
1517    FIXME.  This heuristic should be improved.  One idea is to use several
1518    .GLOBAL_VARs of different types instead of a single one.  The thresholds
1519    have been derived from a typical bootstrap cycle, including all target
1520    libraries. Compile times were found increase by ~1% compared to using
1521    .GLOBAL_VAR.  */
1522
1523 static void
1524 maybe_create_global_var (struct alias_info *ai)
1525 {
1526   unsigned i, n_clobbered;
1527   bitmap_iterator bi;
1528   
1529   /* No need to create it, if we have one already.  */
1530   if (global_var == NULL_TREE)
1531     {
1532       /* Count all the call-clobbered variables.  */
1533       n_clobbered = 0;
1534       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (call_clobbered_vars, 0, i, bi)
1535         {
1536           n_clobbered++;
1537         }
1538
1539       /* Create .GLOBAL_VAR if we have too many call-clobbered
1540          variables.  We also create .GLOBAL_VAR when there no
1541          call-clobbered variables to prevent code motion
1542          transformations from re-arranging function calls that may
1543          have side effects.  For instance,
1544
1545                 foo ()
1546                 {
1547                   int a = f ();
1548                   g ();
1549                   h (a);
1550                 }
1551
1552          There are no call-clobbered variables in foo(), so it would
1553          be entirely possible for a pass to want to move the call to
1554          f() after the call to g().  If f() has side effects, that
1555          would be wrong.  Creating .GLOBAL_VAR in this case will
1556          insert VDEFs for it and prevent such transformations.  */
1557       if (n_clobbered == 0
1558           || ai->num_calls_found * n_clobbered >= (size_t) GLOBAL_VAR_THRESHOLD)
1559         create_global_var ();
1560     }
1561
1562   /* If the function has calls to clobbering functions and .GLOBAL_VAR has
1563      been created, make it an alias for all call-clobbered variables.  */
1564   if (global_var)
1565     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (call_clobbered_vars, 0, i, bi)
1566       {
1567         tree var = referenced_var (i);
1568         if (var != global_var)
1569           {
1570              add_may_alias (var, global_var);
1571              bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (var)->uid);
1572           }
1573       }
1574 }
1575
1576
1577 /* Return TRUE if pointer PTR may point to variable VAR.
1578    
1579    MEM_ALIAS_SET is the alias set for the memory location pointed-to by PTR
1580         This is needed because when checking for type conflicts we are
1581         interested in the alias set of the memory location pointed-to by
1582         PTR.  The alias set of PTR itself is irrelevant.
1583    
1584    VAR_ALIAS_SET is the alias set for VAR.  */
1585
1586 static bool
1587 may_alias_p (tree ptr, HOST_WIDE_INT mem_alias_set,
1588              tree var, HOST_WIDE_INT var_alias_set)
1589 {
1590   tree mem;
1591   var_ann_t v_ann, m_ann;
1592
1593   alias_stats.alias_queries++;
1594   alias_stats.simple_queries++;
1595
1596   /* By convention, a variable cannot alias itself.  */
1597   mem = var_ann (ptr)->type_mem_tag;
1598   if (mem == var)
1599     {
1600       alias_stats.alias_noalias++;
1601       alias_stats.simple_resolved++;
1602       return false;
1603     }
1604
1605   v_ann = var_ann (var);
1606   m_ann = var_ann (mem);
1607
1608   gcc_assert (m_ann->mem_tag_kind == TYPE_TAG);
1609
1610   alias_stats.tbaa_queries++;
1611
1612   /* If VAR is a pointer with the same alias set as PTR, then dereferencing
1613      PTR can't possibly affect VAR.  Note, that we are specifically testing
1614      for PTR's alias set here, not its pointed-to type.  We also can't
1615      do this check with relaxed aliasing enabled.  */
1616   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var))
1617       && var_alias_set != 0
1618       && mem_alias_set != 0)
1619     {
1620       HOST_WIDE_INT ptr_alias_set = get_alias_set (ptr);
1621       if (ptr_alias_set == var_alias_set)
1622         {
1623           alias_stats.alias_noalias++;
1624           alias_stats.tbaa_resolved++;
1625           return false;
1626         }
1627     }
1628
1629   /* If the alias sets don't conflict then MEM cannot alias VAR.  */
1630   if (!alias_sets_conflict_p (mem_alias_set, var_alias_set))
1631     {
1632       alias_stats.alias_noalias++;
1633       alias_stats.tbaa_resolved++;
1634       return false;
1635     }
1636
1637   alias_stats.alias_mayalias++;
1638   return true;
1639 }
1640
1641
1642 /* Add ALIAS to the set of variables that may alias VAR.  */
1643
1644 static void
1645 add_may_alias (tree var, tree alias)
1646 {
1647   size_t i;
1648   var_ann_t v_ann = get_var_ann (var);
1649   var_ann_t a_ann = get_var_ann (alias);
1650
1651   gcc_assert (var != alias);
1652
1653   if (v_ann->may_aliases == NULL)
1654     VARRAY_TREE_INIT (v_ann->may_aliases, 2, "aliases");
1655
1656   /* Avoid adding duplicates.  */
1657   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (v_ann->may_aliases); i++)
1658     if (alias == VARRAY_TREE (v_ann->may_aliases, i))
1659       return;
1660
1661   /* If VAR is a call-clobbered variable, so is its new ALIAS.
1662      FIXME, call-clobbering should only depend on whether an address
1663      escapes.  It should be independent of aliasing.  */
1664   if (is_call_clobbered (var))
1665     mark_call_clobbered (alias);
1666
1667   /* Likewise.  If ALIAS is call-clobbered, so is VAR.  */
1668   else if (is_call_clobbered (alias))
1669     mark_call_clobbered (var);
1670
1671   VARRAY_PUSH_TREE (v_ann->may_aliases, alias);
1672   a_ann->is_alias_tag = 1;
1673 }
1674
1675
1676 /* Replace alias I in the alias sets of VAR with NEW_ALIAS.  */
1677
1678 static void
1679 replace_may_alias (tree var, size_t i, tree new_alias)
1680 {
1681   var_ann_t v_ann = var_ann (var);
1682   VARRAY_TREE (v_ann->may_aliases, i) = new_alias;
1683
1684   /* If VAR is a call-clobbered variable, so is NEW_ALIAS.
1685      FIXME, call-clobbering should only depend on whether an address
1686      escapes.  It should be independent of aliasing.  */
1687   if (is_call_clobbered (var))
1688     mark_call_clobbered (new_alias);
1689
1690   /* Likewise.  If NEW_ALIAS is call-clobbered, so is VAR.  */
1691   else if (is_call_clobbered (new_alias))
1692     mark_call_clobbered (var);
1693 }
1694
1695
1696 /* Mark pointer PTR as pointing to an arbitrary memory location.  */
1697
1698 static void
1699 set_pt_anything (tree ptr)
1700 {
1701   struct ptr_info_def *pi = get_ptr_info (ptr);
1702
1703   pi->pt_anything = 1;
1704   pi->pt_malloc = 0;
1705
1706   /* The pointer used to have a name tag, but we now found it pointing
1707      to an arbitrary location.  The name tag needs to be renamed and
1708      disassociated from PTR.  */
1709   if (pi->name_mem_tag)
1710     {
1711       bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (pi->name_mem_tag)->uid);
1712       pi->name_mem_tag = NULL_TREE;
1713     }
1714 }
1715
1716
1717 /* Mark pointer PTR as pointing to a malloc'd memory area.  */
1718
1719 static void
1720 set_pt_malloc (tree ptr)
1721 {
1722   struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
1723
1724   /* If the pointer has already been found to point to arbitrary
1725      memory locations, it is unsafe to mark it as pointing to malloc.  */
1726   if (pi->pt_anything)
1727     return;
1728
1729   pi->pt_malloc = 1;
1730 }
1731
1732
1733 /* Given two different pointers DEST and ORIG.  Merge the points-to
1734    information in ORIG into DEST.  AI is as in
1735    collect_points_to_info.  */
1736
1737 static void
1738 merge_pointed_to_info (struct alias_info *ai, tree dest, tree orig)
1739 {
1740   struct ptr_info_def *dest_pi, *orig_pi;
1741
1742   gcc_assert (dest != orig);
1743
1744   /* Make sure we have points-to information for ORIG.  */
1745   collect_points_to_info_for (ai, orig);
1746
1747   dest_pi = get_ptr_info (dest);
1748   orig_pi = SSA_NAME_PTR_INFO (orig);
1749
1750   if (orig_pi)
1751     {
1752       /* Notice that we never merge PT_MALLOC.  This attribute is only
1753          true if the pointer is the result of a malloc() call.
1754          Otherwise, we can end up in this situation:
1755
1756          P_i = malloc ();
1757          ...
1758          P_j = P_i + X;
1759
1760          P_j would be marked as PT_MALLOC, however we currently do not
1761          handle cases of more than one pointer pointing to the same
1762          malloc'd area.
1763
1764          FIXME: If the merging comes from an expression that preserves
1765          the PT_MALLOC attribute (copy assignment, address
1766          arithmetic), we ought to merge PT_MALLOC, but then both
1767          pointers would end up getting different name tags because
1768          create_name_tags is not smart enough to determine that the
1769          two come from the same malloc call.  Copy propagation before
1770          aliasing should cure this.  */
1771       gcc_assert (orig_pi != dest_pi);
1772       
1773       dest_pi->pt_malloc = 0;
1774
1775       if (orig_pi->pt_malloc || orig_pi->pt_anything)
1776         set_pt_anything (dest);
1777
1778       if (!dest_pi->pt_anything
1779           && orig_pi->pt_vars
1780           && !bitmap_empty_p (orig_pi->pt_vars))
1781         {
1782           if (dest_pi->pt_vars == NULL)
1783             {
1784               dest_pi->pt_vars = BITMAP_GGC_ALLOC ();
1785               bitmap_copy (dest_pi->pt_vars, orig_pi->pt_vars);
1786             }
1787           else
1788             bitmap_ior_into (dest_pi->pt_vars, orig_pi->pt_vars);
1789         }
1790     }
1791   else
1792     set_pt_anything (dest);
1793 }
1794
1795
1796 /* Add EXPR to the list of expressions pointed-to by PTR.  */
1797
1798 static void
1799 add_pointed_to_expr (struct alias_info *ai, tree ptr, tree expr)
1800 {
1801   if (TREE_CODE (expr) == WITH_SIZE_EXPR)
1802     expr = TREE_OPERAND (expr, 0);
1803
1804   get_ptr_info (ptr);
1805
1806   if (TREE_CODE (expr) == CALL_EXPR
1807       && (call_expr_flags (expr) & (ECF_MALLOC | ECF_MAY_BE_ALLOCA)))
1808     {
1809       /* If EXPR is a malloc-like call, then the area pointed to PTR
1810          is guaranteed to not alias with anything else.  */
1811       set_pt_malloc (ptr);
1812     }
1813   else if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
1814     {
1815       /* Found P_i = ADDR_EXPR  */
1816       add_pointed_to_var (ai, ptr, expr);
1817     }
1818   else if (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (expr)))
1819     {
1820       /* Found P_i = Q_j.  */
1821       merge_pointed_to_info (ai, ptr, expr);
1822     }
1823   else if (TREE_CODE (expr) == PLUS_EXPR || TREE_CODE (expr) == MINUS_EXPR)
1824     {
1825       /* Found P_i = PLUS_EXPR or P_i = MINUS_EXPR  */
1826       tree op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
1827       tree op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
1828
1829       /* Both operands may be of pointer type.  FIXME: Shouldn't
1830          we just expect PTR + OFFSET always?  */
1831       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
1832           && TREE_CODE (op0) != INTEGER_CST)
1833         {
1834           if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
1835             merge_pointed_to_info (ai, ptr, op0);
1836           else if (TREE_CODE (op0) == ADDR_EXPR)
1837             add_pointed_to_var (ai, ptr, op0);
1838           else
1839             set_pt_anything (ptr);
1840         }
1841
1842       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op1))
1843           && TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST)
1844         {
1845           if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
1846             merge_pointed_to_info (ai, ptr, op1);
1847           else if (TREE_CODE (op1) == ADDR_EXPR)
1848             add_pointed_to_var (ai, ptr, op1);
1849           else
1850             set_pt_anything (ptr);
1851         }
1852
1853       /* Neither operand is a pointer?  VAR can be pointing anywhere.
1854          FIXME: Shouldn't we abort here?  If we get here, we found
1855          PTR = INT_CST + INT_CST, which should not be a valid pointer
1856          expression.  */
1857       if (!(POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
1858             && TREE_CODE (op0) != INTEGER_CST)
1859           && !(POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op1))
1860                && TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST))
1861         set_pt_anything (ptr);
1862     }
1863   else
1864     {
1865       /* If we can't recognize the expression, assume that PTR may
1866          point anywhere.  */
1867       set_pt_anything (ptr);
1868     }
1869 }
1870
1871
1872 /* If VALUE is of the form &DECL, add DECL to the set of variables
1873    pointed-to by PTR.  Otherwise, add VALUE as a pointed-to expression by
1874    PTR.  AI is as in collect_points_to_info.  */
1875
1876 static void
1877 add_pointed_to_var (struct alias_info *ai, tree ptr, tree value)
1878 {
1879   struct ptr_info_def *pi = get_ptr_info (ptr);
1880   tree pt_var;
1881   size_t uid;
1882
1883   gcc_assert (TREE_CODE (value) == ADDR_EXPR);
1884
1885   pt_var = TREE_OPERAND (value, 0);
1886   if (REFERENCE_CLASS_P (pt_var))
1887     pt_var = get_base_address (pt_var);
1888
1889   if (pt_var && SSA_VAR_P (pt_var))
1890     {
1891       uid = var_ann (pt_var)->uid;
1892       bitmap_set_bit (ai->addresses_needed, uid);
1893
1894       if (pi->pt_vars == NULL)
1895         pi->pt_vars = BITMAP_GGC_ALLOC ();
1896       bitmap_set_bit (pi->pt_vars, uid);
1897
1898       /* If the variable is a global, mark the pointer as pointing to
1899          global memory (which will make its tag a global variable).  */
1900       if (is_global_var (pt_var))
1901         pi->pt_global_mem = 1;
1902     }
1903 }
1904
1905
1906 /* Callback for walk_use_def_chains to gather points-to information from the
1907    SSA web.
1908    
1909    VAR is an SSA variable or a GIMPLE expression.
1910    
1911    STMT is the statement that generates the SSA variable or, if STMT is a
1912       PHI_NODE, VAR is one of the PHI arguments.
1913
1914    DATA is a pointer to a structure of type ALIAS_INFO.  */
1915
1916 static bool
1917 collect_points_to_info_r (tree var, tree stmt, void *data)
1918 {
1919   struct alias_info *ai = (struct alias_info *) data;
1920
1921   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1922     {
1923       fprintf (dump_file, "Visiting use-def links for ");
1924       print_generic_expr (dump_file, var, dump_flags);
1925       fprintf (dump_file, "\n");
1926     }
1927
1928   switch (TREE_CODE (stmt))
1929     {
1930     case RETURN_EXPR:
1931       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 0)) != MODIFY_EXPR)
1932         abort ();
1933       stmt = TREE_OPERAND (stmt, 0);
1934       /* FALLTHRU  */
1935
1936     case MODIFY_EXPR:
1937       {
1938         tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
1939         STRIP_NOPS (rhs);
1940         add_pointed_to_expr (ai, var, rhs);
1941         break;
1942       }
1943
1944     case ASM_EXPR:
1945       /* Pointers defined by __asm__ statements can point anywhere.  */
1946       set_pt_anything (var);
1947       break;
1948
1949     case NOP_EXPR:
1950       if (IS_EMPTY_STMT (stmt))
1951         {
1952           tree decl = SSA_NAME_VAR (var);
1953           
1954           if (TREE_CODE (decl) == PARM_DECL)
1955             add_pointed_to_expr (ai, var, decl);
1956           else if (DECL_INITIAL (decl))
1957             add_pointed_to_expr (ai, var, DECL_INITIAL (decl));
1958           else
1959             add_pointed_to_expr (ai, var, decl);
1960         }
1961       break;
1962
1963     case PHI_NODE:
1964       {
1965         /* It STMT is a PHI node, then VAR is one of its arguments.  The
1966            variable that we are analyzing is the LHS of the PHI node.  */
1967         tree lhs = PHI_RESULT (stmt);
1968
1969         switch (TREE_CODE (var))
1970           {
1971           case ADDR_EXPR:
1972             add_pointed_to_var (ai, lhs, var);
1973             break;
1974             
1975           case SSA_NAME:
1976             /* Avoid unnecessary merges.  */
1977             if (lhs != var)
1978               merge_pointed_to_info (ai, lhs, var);
1979             break;
1980             
1981           default:
1982             gcc_assert (is_gimple_min_invariant (var));
1983             add_pointed_to_expr (ai, lhs, var);
1984             break;
1985           }
1986         break;
1987       }
1988
1989     default:
1990       gcc_unreachable ();
1991     }
1992   
1993   return false;
1994 }
1995
1996
1997 /* Return true if STMT is an "escape" site from the current function.  Escape
1998    sites those statements which might expose the address of a variable
1999    outside the current function.  STMT is an escape site iff:
2000
2001         1- STMT is a function call, or
2002         2- STMT is an __asm__ expression, or
2003         3- STMT is an assignment to a non-local variable, or
2004         4- STMT is a return statement.
2005
2006    If NUM_CALLS_P is not NULL, the counter is incremented if STMT contains
2007    a function call.  */
2008
2009 static bool
2010 is_escape_site (tree stmt, size_t *num_calls_p)
2011 {
2012   if (get_call_expr_in (stmt) != NULL_TREE)
2013     {
2014       if (num_calls_p)
2015         (*num_calls_p)++;
2016
2017       return true;
2018     }
2019   else if (TREE_CODE (stmt) == ASM_EXPR)
2020     return true;
2021   else if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR)
2022     {
2023       tree lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
2024
2025       /* Get to the base of _REF nodes.  */
2026       if (TREE_CODE (lhs) != SSA_NAME)
2027         lhs = get_base_address (lhs);
2028
2029       /* If we couldn't recognize the LHS of the assignment, assume that it
2030          is a non-local store.  */
2031       if (lhs == NULL_TREE)
2032         return true;
2033
2034       /* If the RHS is a conversion between a pointer and an integer, the
2035          pointer escapes since we can't track the integer.  */
2036       if ((TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 1)) == NOP_EXPR
2037            || TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 1)) == CONVERT_EXPR
2038            || TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 1)) == VIEW_CONVERT_EXPR)
2039           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND
2040                                         (TREE_OPERAND (stmt, 1), 0)))
2041           && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (stmt, 1))))
2042         return true;
2043
2044       /* If the LHS is an SSA name, it can't possibly represent a non-local
2045          memory store.  */
2046       if (TREE_CODE (lhs) == SSA_NAME)
2047         return false;
2048
2049       /* FIXME: LHS is not an SSA_NAME.  Even if it's an assignment to a
2050          local variables we cannot be sure if it will escape, because we
2051          don't have information about objects not in SSA form.  Need to
2052          implement something along the lines of
2053
2054          J.-D. Choi, M. Gupta, M. J. Serrano, V. C. Sreedhar, and S. P.
2055          Midkiff, ``Escape analysis for java,'' in Proceedings of the
2056          Conference on Object-Oriented Programming Systems, Languages, and
2057          Applications (OOPSLA), pp. 1-19, 1999.  */
2058       return true;
2059     }
2060   else if (TREE_CODE (stmt) == RETURN_EXPR)
2061     return true;
2062
2063   return false;
2064 }
2065
2066
2067 /* Create a new memory tag of type TYPE.  If IS_TYPE_TAG is true, the tag
2068    is considered to represent all the pointers whose pointed-to types are
2069    in the same alias set class.  Otherwise, the tag represents a single
2070    SSA_NAME pointer variable.  */
2071
2072 static tree
2073 create_memory_tag (tree type, bool is_type_tag)
2074 {
2075   var_ann_t ann;
2076   tree tag = create_tmp_var_raw (type, (is_type_tag) ? "TMT" : "NMT");
2077
2078   /* By default, memory tags are local variables.  Alias analysis will
2079      determine whether they should be considered globals.  */
2080   DECL_CONTEXT (tag) = current_function_decl;
2081
2082   /* Memory tags are by definition addressable.  This also prevents
2083      is_gimple_ref frome confusing memory tags with optimizable
2084      variables.  */
2085   TREE_ADDRESSABLE (tag) = 1;
2086
2087   ann = get_var_ann (tag);
2088   ann->mem_tag_kind = (is_type_tag) ? TYPE_TAG : NAME_TAG;
2089   ann->type_mem_tag = NULL_TREE;
2090
2091   /* Add the tag to the symbol table.  */
2092   add_referenced_tmp_var (tag);
2093
2094   return tag;
2095 }
2096
2097
2098 /* Create a name memory tag to represent a specific SSA_NAME pointer P_i.
2099    This is used if P_i has been found to point to a specific set of
2100    variables or to a non-aliased memory location like the address returned
2101    by malloc functions.  */
2102
2103 static tree
2104 get_nmt_for (tree ptr)
2105 {
2106   struct ptr_info_def *pi = get_ptr_info (ptr);
2107   tree tag = pi->name_mem_tag;
2108
2109   if (tag == NULL_TREE)
2110     tag = create_memory_tag (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ptr)), false);
2111
2112   /* If PTR is a PARM_DECL, it points to a global variable or malloc,
2113      then its name tag should be considered a global variable.  */
2114   if (TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (ptr)) == PARM_DECL
2115       || pi->pt_malloc
2116       || pi->pt_global_mem)
2117     mark_call_clobbered (tag);
2118
2119   return tag;
2120 }
2121
2122
2123 /* Return the type memory tag associated to pointer PTR.  A memory tag is an
2124    artificial variable that represents the memory location pointed-to by
2125    PTR.  It is used to model the effects of pointer de-references on
2126    addressable variables.
2127    
2128    AI points to the data gathered during alias analysis.  This function
2129    populates the array AI->POINTERS.  */
2130
2131 static tree
2132 get_tmt_for (tree ptr, struct alias_info *ai)
2133 {
2134   size_t i;
2135   tree tag;
2136   tree tag_type = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ptr));
2137   HOST_WIDE_INT tag_set = get_alias_set (tag_type);
2138
2139   /* To avoid creating unnecessary memory tags, only create one memory tag
2140      per alias set class.  Note that it may be tempting to group
2141      memory tags based on conflicting alias sets instead of
2142      equivalence.  That would be wrong because alias sets are not
2143      necessarily transitive (as demonstrated by the libstdc++ test
2144      23_containers/vector/cons/4.cc).  Given three alias sets A, B, C
2145      such that conflicts (A, B) == true and conflicts (A, C) == true,
2146      it does not necessarily follow that conflicts (B, C) == true.  */
2147   for (i = 0, tag = NULL_TREE; i < ai->num_pointers; i++)
2148     {
2149       struct alias_map_d *curr = ai->pointers[i];
2150       if (tag_set == curr->set)
2151         {
2152           tag = var_ann (curr->var)->type_mem_tag;
2153           break;
2154         }
2155     }
2156
2157   /* If VAR cannot alias with any of the existing memory tags, create a new
2158      tag for PTR and add it to the POINTERS array.  */
2159   if (tag == NULL_TREE)
2160     {
2161       struct alias_map_d *alias_map;
2162
2163       /* If PTR did not have a type tag already, create a new TMT.*
2164          artificial variable representing the memory location
2165          pointed-to by PTR.  */
2166       if (var_ann (ptr)->type_mem_tag == NULL_TREE)
2167         tag = create_memory_tag (tag_type, true);
2168       else
2169         tag = var_ann (ptr)->type_mem_tag;
2170
2171       /* Add PTR to the POINTERS array.  Note that we are not interested in
2172          PTR's alias set.  Instead, we cache the alias set for the memory that
2173          PTR points to.  */
2174       alias_map = xcalloc (1, sizeof (*alias_map));
2175       alias_map->var = ptr;
2176       alias_map->set = tag_set;
2177       ai->pointers[ai->num_pointers++] = alias_map;
2178     }
2179
2180   /* If the pointed-to type is volatile, so is the tag.  */
2181   TREE_THIS_VOLATILE (tag) |= TREE_THIS_VOLATILE (tag_type);
2182
2183   /* Make sure that the type tag has the same alias set as the
2184      pointed-to type.  */
2185   gcc_assert (tag_set == get_alias_set (tag));
2186
2187   return tag;
2188 }
2189
2190
2191 /* Create GLOBAL_VAR, an artificial global variable to act as a
2192    representative of all the variables that may be clobbered by function
2193    calls.  */
2194
2195 static void
2196 create_global_var (void)
2197 {
2198   global_var = build_decl (VAR_DECL, get_identifier (".GLOBAL_VAR"),
2199                            void_type_node);
2200   DECL_ARTIFICIAL (global_var) = 1;
2201   TREE_READONLY (global_var) = 0;
2202   DECL_EXTERNAL (global_var) = 1;
2203   TREE_STATIC (global_var) = 1;
2204   TREE_USED (global_var) = 1;
2205   DECL_CONTEXT (global_var) = NULL_TREE;
2206   TREE_THIS_VOLATILE (global_var) = 0;
2207   TREE_ADDRESSABLE (global_var) = 0;
2208
2209   add_referenced_tmp_var (global_var);
2210   bitmap_set_bit (vars_to_rename, var_ann (global_var)->uid);
2211 }
2212
2213
2214 /* Dump alias statistics on FILE.  */
2215
2216 static void 
2217 dump_alias_stats (FILE *file)
2218 {
2219   const char *funcname
2220     = lang_hooks.decl_printable_name (current_function_decl, 2);
2221   fprintf (file, "\nAlias statistics for %s\n\n", funcname);
2222   fprintf (file, "Total alias queries:\t%u\n", alias_stats.alias_queries);
2223   fprintf (file, "Total alias mayalias results:\t%u\n", 
2224            alias_stats.alias_mayalias);
2225   fprintf (file, "Total alias noalias results:\t%u\n",
2226            alias_stats.alias_noalias);
2227   fprintf (file, "Total simple queries:\t%u\n",
2228            alias_stats.simple_queries);
2229   fprintf (file, "Total simple resolved:\t%u\n",
2230            alias_stats.simple_resolved);
2231   fprintf (file, "Total TBAA queries:\t%u\n",
2232            alias_stats.tbaa_queries);
2233   fprintf (file, "Total TBAA resolved:\t%u\n",
2234            alias_stats.tbaa_resolved);
2235 }
2236   
2237
2238 /* Dump alias information on FILE.  */
2239
2240 void
2241 dump_alias_info (FILE *file)
2242 {
2243   size_t i;
2244   const char *funcname
2245     = lang_hooks.decl_printable_name (current_function_decl, 2);
2246
2247   fprintf (file, "\nFlow-insensitive alias information for %s\n\n", funcname);
2248
2249   fprintf (file, "Aliased symbols\n\n");
2250   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
2251     {
2252       tree var = referenced_var (i);
2253       if (may_be_aliased (var))
2254         dump_variable (file, var);
2255     }
2256
2257   fprintf (file, "\nDereferenced pointers\n\n");
2258   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
2259     {
2260       tree var = referenced_var (i);
2261       var_ann_t ann = var_ann (var);
2262       if (ann->type_mem_tag)
2263         dump_variable (file, var);
2264     }
2265
2266   fprintf (file, "\nType memory tags\n\n");
2267   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
2268     {
2269       tree var = referenced_var (i);
2270       var_ann_t ann = var_ann (var);
2271       if (ann->mem_tag_kind == TYPE_TAG)
2272         dump_variable (file, var);
2273     }
2274
2275   fprintf (file, "\n\nFlow-sensitive alias information for %s\n\n", funcname);
2276
2277   fprintf (file, "SSA_NAME pointers\n\n");
2278   for (i = 1; i < num_ssa_names; i++)
2279     {
2280       tree ptr = ssa_name (i);
2281       struct ptr_info_def *pi;
2282       
2283       if (ptr == NULL_TREE)
2284         continue;
2285
2286       pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
2287       if (!SSA_NAME_IN_FREE_LIST (ptr)
2288           && pi
2289           && pi->name_mem_tag)
2290         dump_points_to_info_for (file, ptr);
2291     }
2292
2293   fprintf (file, "\nName memory tags\n\n");
2294   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
2295     {
2296       tree var = referenced_var (i);
2297       var_ann_t ann = var_ann (var);
2298       if (ann->mem_tag_kind == NAME_TAG)
2299         dump_variable (file, var);
2300     }
2301
2302   fprintf (file, "\n");
2303 }
2304
2305
2306 /* Dump alias information on stderr.  */
2307
2308 void
2309 debug_alias_info (void)
2310 {
2311   dump_alias_info (stderr);
2312 }
2313
2314
2315 /* Return the alias information associated with pointer T.  It creates a
2316    new instance if none existed.  */
2317
2318 struct ptr_info_def *
2319 get_ptr_info (tree t)
2320 {
2321   struct ptr_info_def *pi;
2322
2323   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (t)));
2324
2325   pi = SSA_NAME_PTR_INFO (t);
2326   if (pi == NULL)
2327     {
2328       pi = ggc_alloc (sizeof (*pi));
2329       memset ((void *)pi, 0, sizeof (*pi));
2330       SSA_NAME_PTR_INFO (t) = pi;
2331     }
2332
2333   return pi;
2334 }
2335
2336
2337 /* Dump points-to information for SSA_NAME PTR into FILE.  */
2338
2339 void
2340 dump_points_to_info_for (FILE *file, tree ptr)
2341 {
2342   struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
2343
2344   print_generic_expr (file, ptr, dump_flags);
2345
2346   if (pi)
2347     {
2348       if (pi->name_mem_tag)
2349         {
2350           fprintf (file, ", name memory tag: ");
2351           print_generic_expr (file, pi->name_mem_tag, dump_flags);
2352         }
2353
2354       if (pi->is_dereferenced)
2355         fprintf (file, ", is dereferenced");
2356
2357       if (pi->value_escapes_p)
2358         fprintf (file, ", its value escapes");
2359
2360       if (pi->pt_anything)
2361         fprintf (file, ", points-to anything");
2362
2363       if (pi->pt_malloc)
2364         fprintf (file, ", points-to malloc");
2365
2366       if (pi->pt_vars)
2367         {
2368           unsigned ix;
2369           bitmap_iterator bi;
2370
2371           fprintf (file, ", points-to vars: { ");
2372           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (pi->pt_vars, 0, ix, bi)
2373             {
2374               print_generic_expr (file, referenced_var (ix), dump_flags);
2375               fprintf (file, " ");
2376             }
2377           fprintf (file, "}");
2378         }
2379     }
2380
2381   fprintf (file, "\n");
2382 }
2383
2384
2385 /* Dump points-to information for VAR into stderr.  */
2386
2387 void
2388 debug_points_to_info_for (tree var)
2389 {
2390   dump_points_to_info_for (stderr, var);
2391 }
2392
2393
2394 /* Dump points-to information into FILE.  NOTE: This function is slow, as
2395    it needs to traverse the whole CFG looking for pointer SSA_NAMEs.  */
2396
2397 void
2398 dump_points_to_info (FILE *file)
2399 {
2400   basic_block bb;
2401   block_stmt_iterator si;
2402   size_t i;
2403   ssa_op_iter iter;
2404   const char *fname =
2405     lang_hooks.decl_printable_name (current_function_decl, 2);
2406
2407   fprintf (file, "\n\nPointed-to sets for pointers in %s\n\n", fname);
2408
2409   /* First dump points-to information for the default definitions of
2410      pointer variables.  This is necessary because default definitions are
2411      not part of the code.  */
2412   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
2413     {
2414       tree var = referenced_var (i);
2415       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var)))
2416         {
2417           var_ann_t ann = var_ann (var);
2418           if (ann->default_def)
2419             dump_points_to_info_for (file, ann->default_def);
2420         }
2421     }
2422
2423   /* Dump points-to information for every pointer defined in the program.  */
2424   FOR_EACH_BB (bb)
2425     {
2426       tree phi;
2427
2428       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
2429         {
2430           tree ptr = PHI_RESULT (phi);
2431           if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr)))
2432             dump_points_to_info_for (file, ptr);
2433         }
2434
2435         for (si = bsi_start (bb); !bsi_end_p (si); bsi_next (&si))
2436           {
2437             tree stmt = bsi_stmt (si);
2438             tree def;
2439             FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (def, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
2440               if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (def)))
2441                 dump_points_to_info_for (file, def);
2442           }
2443     }
2444
2445   fprintf (file, "\n");
2446 }
2447
2448
2449 /* Dump points-to info pointed by PTO into STDERR.  */
2450
2451 void
2452 debug_points_to_info (void)
2453 {
2454   dump_points_to_info (stderr);
2455 }
2456
2457 /* Dump to FILE the list of variables that may be aliasing VAR.  */
2458
2459 void
2460 dump_may_aliases_for (FILE *file, tree var)
2461 {
2462   varray_type aliases;
2463   
2464   if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
2465     var = SSA_NAME_VAR (var);
2466
2467   aliases = var_ann (var)->may_aliases;
2468   if (aliases)
2469     {
2470       size_t i;
2471       fprintf (file, "{ ");
2472       for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (aliases); i++)
2473         {
2474           print_generic_expr (file, VARRAY_TREE (aliases, i), dump_flags);
2475           fprintf (file, " ");
2476         }
2477       fprintf (file, "}");
2478     }
2479 }
2480
2481
2482 /* Dump to stderr the list of variables that may be aliasing VAR.  */
2483
2484 void
2485 debug_may_aliases_for (tree var)
2486 {
2487   dump_may_aliases_for (stderr, var);
2488 }
2489
2490 /* Return true if VAR may be aliased.  */
2491
2492 bool
2493 may_be_aliased (tree var)
2494 {
2495   /* Obviously.  */
2496   if (TREE_ADDRESSABLE (var))
2497     return true;
2498
2499   /* Globally visible variables can have their addresses taken by other
2500      translation units.  */
2501   if (DECL_EXTERNAL (var) || TREE_PUBLIC (var))
2502     return true;
2503
2504   /* Automatic variables can't have their addresses escape any other way.
2505      This must be after the check for global variables, as extern declarations
2506      do not have TREE_STATIC set.  */
2507   if (!TREE_STATIC (var))
2508     return false;
2509
2510   /* If we're in unit-at-a-time mode, then we must have seen all occurrences
2511      of address-of operators, and so we can trust TREE_ADDRESSABLE.  Otherwise
2512      we can only be sure the variable isn't addressable if it's local to the
2513      current function.  */
2514   if (flag_unit_at_a_time)
2515     return false;
2516   if (decl_function_context (var) == current_function_decl)
2517     return false;
2518
2519   return true;
2520 }
2521