OSDN Git Service

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