OSDN Git Service

Daily bump.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-structalias.c
1 /* Tree based points-to analysis
2    Copyright (C) 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Daniel Berlin <dberlin@dberlin.org>
5
6    This file is part of GCC.
7
8    GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
9    under the terms of the GNU General Public License as published by
10    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
11    (at your option) any later version.
12
13    GCC is distributed in the hope that it will be useful,
14    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16    GNU General Public License for more details.
17
18    You should have received a copy of the GNU General Public License
19    along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
20    <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
21
22 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "coretypes.h"
25 #include "tm.h"
26 #include "ggc.h"
27 #include "obstack.h"
28 #include "bitmap.h"
29 #include "flags.h"
30 #include "basic-block.h"
31 #include "output.h"
32 #include "tree.h"
33 #include "tree-flow.h"
34 #include "tree-inline.h"
35 #include "diagnostic-core.h"
36 #include "gimple.h"
37 #include "hashtab.h"
38 #include "function.h"
39 #include "cgraph.h"
40 #include "tree-pass.h"
41 #include "timevar.h"
42 #include "alloc-pool.h"
43 #include "splay-tree.h"
44 #include "params.h"
45 #include "cgraph.h"
46 #include "alias.h"
47 #include "pointer-set.h"
48
49 /* The idea behind this analyzer is to generate set constraints from the
50    program, then solve the resulting constraints in order to generate the
51    points-to sets.
52
53    Set constraints are a way of modeling program analysis problems that
54    involve sets.  They consist of an inclusion constraint language,
55    describing the variables (each variable is a set) and operations that
56    are involved on the variables, and a set of rules that derive facts
57    from these operations.  To solve a system of set constraints, you derive
58    all possible facts under the rules, which gives you the correct sets
59    as a consequence.
60
61    See  "Efficient Field-sensitive pointer analysis for C" by "David
62    J. Pearce and Paul H. J. Kelly and Chris Hankin, at
63    http://citeseer.ist.psu.edu/pearce04efficient.html
64
65    Also see "Ultra-fast Aliasing Analysis using CLA: A Million Lines
66    of C Code in a Second" by ""Nevin Heintze and Olivier Tardieu" at
67    http://citeseer.ist.psu.edu/heintze01ultrafast.html
68
69    There are three types of real constraint expressions, DEREF,
70    ADDRESSOF, and SCALAR.  Each constraint expression consists
71    of a constraint type, a variable, and an offset.
72
73    SCALAR is a constraint expression type used to represent x, whether
74    it appears on the LHS or the RHS of a statement.
75    DEREF is a constraint expression type used to represent *x, whether
76    it appears on the LHS or the RHS of a statement.
77    ADDRESSOF is a constraint expression used to represent &x, whether
78    it appears on the LHS or the RHS of a statement.
79
80    Each pointer variable in the program is assigned an integer id, and
81    each field of a structure variable is assigned an integer id as well.
82
83    Structure variables are linked to their list of fields through a "next
84    field" in each variable that points to the next field in offset
85    order.
86    Each variable for a structure field has
87
88    1. "size", that tells the size in bits of that field.
89    2. "fullsize, that tells the size in bits of the entire structure.
90    3. "offset", that tells the offset in bits from the beginning of the
91    structure to this field.
92
93    Thus,
94    struct f
95    {
96      int a;
97      int b;
98    } foo;
99    int *bar;
100
101    looks like
102
103    foo.a -> id 1, size 32, offset 0, fullsize 64, next foo.b
104    foo.b -> id 2, size 32, offset 32, fullsize 64, next NULL
105    bar -> id 3, size 32, offset 0, fullsize 32, next NULL
106
107
108   In order to solve the system of set constraints, the following is
109   done:
110
111   1. Each constraint variable x has a solution set associated with it,
112   Sol(x).
113
114   2. Constraints are separated into direct, copy, and complex.
115   Direct constraints are ADDRESSOF constraints that require no extra
116   processing, such as P = &Q
117   Copy constraints are those of the form P = Q.
118   Complex constraints are all the constraints involving dereferences
119   and offsets (including offsetted copies).
120
121   3. All direct constraints of the form P = &Q are processed, such
122   that Q is added to Sol(P)
123
124   4. All complex constraints for a given constraint variable are stored in a
125   linked list attached to that variable's node.
126
127   5. A directed graph is built out of the copy constraints. Each
128   constraint variable is a node in the graph, and an edge from
129   Q to P is added for each copy constraint of the form P = Q
130
131   6. The graph is then walked, and solution sets are
132   propagated along the copy edges, such that an edge from Q to P
133   causes Sol(P) <- Sol(P) union Sol(Q).
134
135   7.  As we visit each node, all complex constraints associated with
136   that node are processed by adding appropriate copy edges to the graph, or the
137   appropriate variables to the solution set.
138
139   8. The process of walking the graph is iterated until no solution
140   sets change.
141
142   Prior to walking the graph in steps 6 and 7, We perform static
143   cycle elimination on the constraint graph, as well
144   as off-line variable substitution.
145
146   TODO: Adding offsets to pointer-to-structures can be handled (IE not punted
147   on and turned into anything), but isn't.  You can just see what offset
148   inside the pointed-to struct it's going to access.
149
150   TODO: Constant bounded arrays can be handled as if they were structs of the
151   same number of elements.
152
153   TODO: Modeling heap and incoming pointers becomes much better if we
154   add fields to them as we discover them, which we could do.
155
156   TODO: We could handle unions, but to be honest, it's probably not
157   worth the pain or slowdown.  */
158
159 /* IPA-PTA optimizations possible.
160
161    When the indirect function called is ANYTHING we can add disambiguation
162    based on the function signatures (or simply the parameter count which
163    is the varinfo size).  We also do not need to consider functions that
164    do not have their address taken.
165
166    The is_global_var bit which marks escape points is overly conservative
167    in IPA mode.  Split it to is_escape_point and is_global_var - only
168    externally visible globals are escape points in IPA mode.  This is
169    also needed to fix the pt_solution_includes_global predicate
170    (and thus ptr_deref_may_alias_global_p).
171
172    The way we introduce DECL_PT_UID to avoid fixing up all points-to
173    sets in the translation unit when we copy a DECL during inlining
174    pessimizes precision.  The advantage is that the DECL_PT_UID keeps
175    compile-time and memory usage overhead low - the points-to sets
176    do not grow or get unshared as they would during a fixup phase.
177    An alternative solution is to delay IPA PTA until after all
178    inlining transformations have been applied.
179
180    The way we propagate clobber/use information isn't optimized.
181    It should use a new complex constraint that properly filters
182    out local variables of the callee (though that would make
183    the sets invalid after inlining).  OTOH we might as well
184    admit defeat to WHOPR and simply do all the clobber/use analysis
185    and propagation after PTA finished but before we threw away
186    points-to information for memory variables.  WHOPR and PTA
187    do not play along well anyway - the whole constraint solving
188    would need to be done in WPA phase and it will be very interesting
189    to apply the results to local SSA names during LTRANS phase.
190
191    We probably should compute a per-function unit-ESCAPE solution
192    propagating it simply like the clobber / uses solutions.  The
193    solution can go alongside the non-IPA espaced solution and be
194    used to query which vars escape the unit through a function.
195
196    We never put function decls in points-to sets so we do not
197    keep the set of called functions for indirect calls.
198
199    And probably more.  */
200
201 static bool use_field_sensitive = true;
202 static int in_ipa_mode = 0;
203
204 /* Used for predecessor bitmaps. */
205 static bitmap_obstack predbitmap_obstack;
206
207 /* Used for points-to sets.  */
208 static bitmap_obstack pta_obstack;
209
210 /* Used for oldsolution members of variables. */
211 static bitmap_obstack oldpta_obstack;
212
213 /* Used for per-solver-iteration bitmaps.  */
214 static bitmap_obstack iteration_obstack;
215
216 static unsigned int create_variable_info_for (tree, const char *);
217 typedef struct constraint_graph *constraint_graph_t;
218 static void unify_nodes (constraint_graph_t, unsigned int, unsigned int, bool);
219
220 struct constraint;
221 typedef struct constraint *constraint_t;
222
223 DEF_VEC_P(constraint_t);
224 DEF_VEC_ALLOC_P(constraint_t,heap);
225
226 #define EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP(a, b, c, d)        \
227   if (a)                                                \
228     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (a, b, c, d)
229
230 static struct constraint_stats
231 {
232   unsigned int total_vars;
233   unsigned int nonpointer_vars;
234   unsigned int unified_vars_static;
235   unsigned int unified_vars_dynamic;
236   unsigned int iterations;
237   unsigned int num_edges;
238   unsigned int num_implicit_edges;
239   unsigned int points_to_sets_created;
240 } stats;
241
242 struct variable_info
243 {
244   /* ID of this variable  */
245   unsigned int id;
246
247   /* True if this is a variable created by the constraint analysis, such as
248      heap variables and constraints we had to break up.  */
249   unsigned int is_artificial_var : 1;
250
251   /* True if this is a special variable whose solution set should not be
252      changed.  */
253   unsigned int is_special_var : 1;
254
255   /* True for variables whose size is not known or variable.  */
256   unsigned int is_unknown_size_var : 1;
257
258   /* True for (sub-)fields that represent a whole variable.  */
259   unsigned int is_full_var : 1;
260
261   /* True if this is a heap variable.  */
262   unsigned int is_heap_var : 1;
263
264   /* True if this field may contain pointers.  */
265   unsigned int may_have_pointers : 1;
266
267   /* True if this field has only restrict qualified pointers.  */
268   unsigned int only_restrict_pointers : 1;
269
270   /* True if this represents a global variable.  */
271   unsigned int is_global_var : 1;
272
273   /* True if this represents a IPA function info.  */
274   unsigned int is_fn_info : 1;
275
276   /* A link to the variable for the next field in this structure.  */
277   struct variable_info *next;
278
279   /* Offset of this variable, in bits, from the base variable  */
280   unsigned HOST_WIDE_INT offset;
281
282   /* Size of the variable, in bits.  */
283   unsigned HOST_WIDE_INT size;
284
285   /* Full size of the base variable, in bits.  */
286   unsigned HOST_WIDE_INT fullsize;
287
288   /* Name of this variable */
289   const char *name;
290
291   /* Tree that this variable is associated with.  */
292   tree decl;
293
294   /* Points-to set for this variable.  */
295   bitmap solution;
296
297   /* Old points-to set for this variable.  */
298   bitmap oldsolution;
299 };
300 typedef struct variable_info *varinfo_t;
301
302 static varinfo_t first_vi_for_offset (varinfo_t, unsigned HOST_WIDE_INT);
303 static varinfo_t first_or_preceding_vi_for_offset (varinfo_t,
304                                                    unsigned HOST_WIDE_INT);
305 static varinfo_t lookup_vi_for_tree (tree);
306 static inline bool type_can_have_subvars (const_tree);
307
308 /* Pool of variable info structures.  */
309 static alloc_pool variable_info_pool;
310
311 DEF_VEC_P(varinfo_t);
312
313 DEF_VEC_ALLOC_P(varinfo_t, heap);
314
315 /* Table of variable info structures for constraint variables.
316    Indexed directly by variable info id.  */
317 static VEC(varinfo_t,heap) *varmap;
318
319 /* Return the varmap element N */
320
321 static inline varinfo_t
322 get_varinfo (unsigned int n)
323 {
324   return VEC_index (varinfo_t, varmap, n);
325 }
326
327 /* Static IDs for the special variables.  */
328 enum { nothing_id = 0, anything_id = 1, readonly_id = 2,
329        escaped_id = 3, nonlocal_id = 4,
330        storedanything_id = 5, integer_id = 6 };
331
332 /* Return a new variable info structure consisting for a variable
333    named NAME, and using constraint graph node NODE.  Append it
334    to the vector of variable info structures.  */
335
336 static varinfo_t
337 new_var_info (tree t, const char *name)
338 {
339   unsigned index = VEC_length (varinfo_t, varmap);
340   varinfo_t ret = (varinfo_t) pool_alloc (variable_info_pool);
341
342   ret->id = index;
343   ret->name = name;
344   ret->decl = t;
345   /* Vars without decl are artificial and do not have sub-variables.  */
346   ret->is_artificial_var = (t == NULL_TREE);
347   ret->is_special_var = false;
348   ret->is_unknown_size_var = false;
349   ret->is_full_var = (t == NULL_TREE);
350   ret->is_heap_var = false;
351   ret->may_have_pointers = true;
352   ret->only_restrict_pointers = false;
353   ret->is_global_var = (t == NULL_TREE);
354   ret->is_fn_info = false;
355   if (t && DECL_P (t))
356     ret->is_global_var = (is_global_var (t)
357                           /* We have to treat even local register variables
358                              as escape points.  */
359                           || (TREE_CODE (t) == VAR_DECL
360                               && DECL_HARD_REGISTER (t)));
361   ret->solution = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
362   ret->oldsolution = NULL;
363   ret->next = NULL;
364
365   stats.total_vars++;
366
367   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, ret);
368
369   return ret;
370 }
371
372
373 /* A map mapping call statements to per-stmt variables for uses
374    and clobbers specific to the call.  */
375 struct pointer_map_t *call_stmt_vars;
376
377 /* Lookup or create the variable for the call statement CALL.  */
378
379 static varinfo_t
380 get_call_vi (gimple call)
381 {
382   void **slot_p;
383   varinfo_t vi, vi2;
384
385   slot_p = pointer_map_insert (call_stmt_vars, call);
386   if (*slot_p)
387     return (varinfo_t) *slot_p;
388
389   vi = new_var_info (NULL_TREE, "CALLUSED");
390   vi->offset = 0;
391   vi->size = 1;
392   vi->fullsize = 2;
393   vi->is_full_var = true;
394
395   vi->next = vi2 = new_var_info (NULL_TREE, "CALLCLOBBERED");
396   vi2->offset = 1;
397   vi2->size = 1;
398   vi2->fullsize = 2;
399   vi2->is_full_var = true;
400
401   *slot_p = (void *) vi;
402   return vi;
403 }
404
405 /* Lookup the variable for the call statement CALL representing
406    the uses.  Returns NULL if there is nothing special about this call.  */
407
408 static varinfo_t
409 lookup_call_use_vi (gimple call)
410 {
411   void **slot_p;
412
413   slot_p = pointer_map_contains (call_stmt_vars, call);
414   if (slot_p)
415     return (varinfo_t) *slot_p;
416
417   return NULL;
418 }
419
420 /* Lookup the variable for the call statement CALL representing
421    the clobbers.  Returns NULL if there is nothing special about this call.  */
422
423 static varinfo_t
424 lookup_call_clobber_vi (gimple call)
425 {
426   varinfo_t uses = lookup_call_use_vi (call);
427   if (!uses)
428     return NULL;
429
430   return uses->next;
431 }
432
433 /* Lookup or create the variable for the call statement CALL representing
434    the uses.  */
435
436 static varinfo_t
437 get_call_use_vi (gimple call)
438 {
439   return get_call_vi (call);
440 }
441
442 /* Lookup or create the variable for the call statement CALL representing
443    the clobbers.  */
444
445 static varinfo_t ATTRIBUTE_UNUSED
446 get_call_clobber_vi (gimple call)
447 {
448   return get_call_vi (call)->next;
449 }
450
451
452 typedef enum {SCALAR, DEREF, ADDRESSOF} constraint_expr_type;
453
454 /* An expression that appears in a constraint.  */
455
456 struct constraint_expr
457 {
458   /* Constraint type.  */
459   constraint_expr_type type;
460
461   /* Variable we are referring to in the constraint.  */
462   unsigned int var;
463
464   /* Offset, in bits, of this constraint from the beginning of
465      variables it ends up referring to.
466
467      IOW, in a deref constraint, we would deref, get the result set,
468      then add OFFSET to each member.   */
469   HOST_WIDE_INT offset;
470 };
471
472 /* Use 0x8000... as special unknown offset.  */
473 #define UNKNOWN_OFFSET ((HOST_WIDE_INT)-1 << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT-1))
474
475 typedef struct constraint_expr ce_s;
476 DEF_VEC_O(ce_s);
477 DEF_VEC_ALLOC_O(ce_s, heap);
478 static void get_constraint_for_1 (tree, VEC(ce_s, heap) **, bool, bool);
479 static void get_constraint_for (tree, VEC(ce_s, heap) **);
480 static void get_constraint_for_rhs (tree, VEC(ce_s, heap) **);
481 static void do_deref (VEC (ce_s, heap) **);
482
483 /* Our set constraints are made up of two constraint expressions, one
484    LHS, and one RHS.
485
486    As described in the introduction, our set constraints each represent an
487    operation between set valued variables.
488 */
489 struct constraint
490 {
491   struct constraint_expr lhs;
492   struct constraint_expr rhs;
493 };
494
495 /* List of constraints that we use to build the constraint graph from.  */
496
497 static VEC(constraint_t,heap) *constraints;
498 static alloc_pool constraint_pool;
499
500 /* The constraint graph is represented as an array of bitmaps
501    containing successor nodes.  */
502
503 struct constraint_graph
504 {
505   /* Size of this graph, which may be different than the number of
506      nodes in the variable map.  */
507   unsigned int size;
508
509   /* Explicit successors of each node. */
510   bitmap *succs;
511
512   /* Implicit predecessors of each node (Used for variable
513      substitution). */
514   bitmap *implicit_preds;
515
516   /* Explicit predecessors of each node (Used for variable substitution).  */
517   bitmap *preds;
518
519   /* Indirect cycle representatives, or -1 if the node has no indirect
520      cycles.  */
521   int *indirect_cycles;
522
523   /* Representative node for a node.  rep[a] == a unless the node has
524      been unified. */
525   unsigned int *rep;
526
527   /* Equivalence class representative for a label.  This is used for
528      variable substitution.  */
529   int *eq_rep;
530
531   /* Pointer equivalence label for a node.  All nodes with the same
532      pointer equivalence label can be unified together at some point
533      (either during constraint optimization or after the constraint
534      graph is built).  */
535   unsigned int *pe;
536
537   /* Pointer equivalence representative for a label.  This is used to
538      handle nodes that are pointer equivalent but not location
539      equivalent.  We can unite these once the addressof constraints
540      are transformed into initial points-to sets.  */
541   int *pe_rep;
542
543   /* Pointer equivalence label for each node, used during variable
544      substitution.  */
545   unsigned int *pointer_label;
546
547   /* Location equivalence label for each node, used during location
548      equivalence finding.  */
549   unsigned int *loc_label;
550
551   /* Pointed-by set for each node, used during location equivalence
552      finding.  This is pointed-by rather than pointed-to, because it
553      is constructed using the predecessor graph.  */
554   bitmap *pointed_by;
555
556   /* Points to sets for pointer equivalence.  This is *not* the actual
557      points-to sets for nodes.  */
558   bitmap *points_to;
559
560   /* Bitmap of nodes where the bit is set if the node is a direct
561      node.  Used for variable substitution.  */
562   sbitmap direct_nodes;
563
564   /* Bitmap of nodes where the bit is set if the node is address
565      taken.  Used for variable substitution.  */
566   bitmap address_taken;
567
568   /* Vector of complex constraints for each graph node.  Complex
569      constraints are those involving dereferences or offsets that are
570      not 0.  */
571   VEC(constraint_t,heap) **complex;
572 };
573
574 static constraint_graph_t graph;
575
576 /* During variable substitution and the offline version of indirect
577    cycle finding, we create nodes to represent dereferences and
578    address taken constraints.  These represent where these start and
579    end.  */
580 #define FIRST_REF_NODE (VEC_length (varinfo_t, varmap))
581 #define LAST_REF_NODE (FIRST_REF_NODE + (FIRST_REF_NODE - 1))
582
583 /* Return the representative node for NODE, if NODE has been unioned
584    with another NODE.
585    This function performs path compression along the way to finding
586    the representative.  */
587
588 static unsigned int
589 find (unsigned int node)
590 {
591   gcc_assert (node < graph->size);
592   if (graph->rep[node] != node)
593     return graph->rep[node] = find (graph->rep[node]);
594   return node;
595 }
596
597 /* Union the TO and FROM nodes to the TO nodes.
598    Note that at some point in the future, we may want to do
599    union-by-rank, in which case we are going to have to return the
600    node we unified to.  */
601
602 static bool
603 unite (unsigned int to, unsigned int from)
604 {
605   gcc_assert (to < graph->size && from < graph->size);
606   if (to != from && graph->rep[from] != to)
607     {
608       graph->rep[from] = to;
609       return true;
610     }
611   return false;
612 }
613
614 /* Create a new constraint consisting of LHS and RHS expressions.  */
615
616 static constraint_t
617 new_constraint (const struct constraint_expr lhs,
618                 const struct constraint_expr rhs)
619 {
620   constraint_t ret = (constraint_t) pool_alloc (constraint_pool);
621   ret->lhs = lhs;
622   ret->rhs = rhs;
623   return ret;
624 }
625
626 /* Print out constraint C to FILE.  */
627
628 static void
629 dump_constraint (FILE *file, constraint_t c)
630 {
631   if (c->lhs.type == ADDRESSOF)
632     fprintf (file, "&");
633   else if (c->lhs.type == DEREF)
634     fprintf (file, "*");
635   fprintf (file, "%s", get_varinfo (c->lhs.var)->name);
636   if (c->lhs.offset == UNKNOWN_OFFSET)
637     fprintf (file, " + UNKNOWN");
638   else if (c->lhs.offset != 0)
639     fprintf (file, " + " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, c->lhs.offset);
640   fprintf (file, " = ");
641   if (c->rhs.type == ADDRESSOF)
642     fprintf (file, "&");
643   else if (c->rhs.type == DEREF)
644     fprintf (file, "*");
645   fprintf (file, "%s", get_varinfo (c->rhs.var)->name);
646   if (c->rhs.offset == UNKNOWN_OFFSET)
647     fprintf (file, " + UNKNOWN");
648   else if (c->rhs.offset != 0)
649     fprintf (file, " + " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, c->rhs.offset);
650 }
651
652
653 void debug_constraint (constraint_t);
654 void debug_constraints (void);
655 void debug_constraint_graph (void);
656 void debug_solution_for_var (unsigned int);
657 void debug_sa_points_to_info (void);
658
659 /* Print out constraint C to stderr.  */
660
661 DEBUG_FUNCTION void
662 debug_constraint (constraint_t c)
663 {
664   dump_constraint (stderr, c);
665   fprintf (stderr, "\n");
666 }
667
668 /* Print out all constraints to FILE */
669
670 static void
671 dump_constraints (FILE *file, int from)
672 {
673   int i;
674   constraint_t c;
675   for (i = from; VEC_iterate (constraint_t, constraints, i, c); i++)
676     if (c)
677       {
678         dump_constraint (file, c);
679         fprintf (file, "\n");
680       }
681 }
682
683 /* Print out all constraints to stderr.  */
684
685 DEBUG_FUNCTION void
686 debug_constraints (void)
687 {
688   dump_constraints (stderr, 0);
689 }
690
691 /* Print the constraint graph in dot format.  */
692
693 static void
694 dump_constraint_graph (FILE *file)
695 {
696   unsigned int i;
697
698   /* Only print the graph if it has already been initialized:  */
699   if (!graph)
700     return;
701
702   /* Prints the header of the dot file:  */
703   fprintf (file, "strict digraph {\n");
704   fprintf (file, "  node [\n    shape = box\n  ]\n");
705   fprintf (file, "  edge [\n    fontsize = \"12\"\n  ]\n");
706   fprintf (file, "\n  // List of nodes and complex constraints in "
707            "the constraint graph:\n");
708
709   /* The next lines print the nodes in the graph together with the
710      complex constraints attached to them.  */
711   for (i = 0; i < graph->size; i++)
712     {
713       if (find (i) != i)
714         continue;
715       if (i < FIRST_REF_NODE)
716         fprintf (file, "\"%s\"", get_varinfo (i)->name);
717       else
718         fprintf (file, "\"*%s\"", get_varinfo (i - FIRST_REF_NODE)->name);
719       if (graph->complex[i])
720         {
721           unsigned j;
722           constraint_t c;
723           fprintf (file, " [label=\"\\N\\n");
724           for (j = 0; VEC_iterate (constraint_t, graph->complex[i], j, c); ++j)
725             {
726               dump_constraint (file, c);
727               fprintf (file, "\\l");
728             }
729           fprintf (file, "\"]");
730         }
731       fprintf (file, ";\n");
732     }
733
734   /* Go over the edges.  */
735   fprintf (file, "\n  // Edges in the constraint graph:\n");
736   for (i = 0; i < graph->size; i++)
737     {
738       unsigned j;
739       bitmap_iterator bi;
740       if (find (i) != i)
741         continue;
742       EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->succs[i], 0, j, bi)
743         {
744           unsigned to = find (j);
745           if (i == to)
746             continue;
747           if (i < FIRST_REF_NODE)
748             fprintf (file, "\"%s\"", get_varinfo (i)->name);
749           else
750             fprintf (file, "\"*%s\"", get_varinfo (i - FIRST_REF_NODE)->name);
751           fprintf (file, " -> ");
752           if (to < FIRST_REF_NODE)
753             fprintf (file, "\"%s\"", get_varinfo (to)->name);
754           else
755             fprintf (file, "\"*%s\"", get_varinfo (to - FIRST_REF_NODE)->name);
756           fprintf (file, ";\n");
757         }
758     }
759
760   /* Prints the tail of the dot file.  */
761   fprintf (file, "}\n");
762 }
763
764 /* Print out the constraint graph to stderr.  */
765
766 DEBUG_FUNCTION void
767 debug_constraint_graph (void)
768 {
769   dump_constraint_graph (stderr);
770 }
771
772 /* SOLVER FUNCTIONS
773
774    The solver is a simple worklist solver, that works on the following
775    algorithm:
776
777    sbitmap changed_nodes = all zeroes;
778    changed_count = 0;
779    For each node that is not already collapsed:
780        changed_count++;
781        set bit in changed nodes
782
783    while (changed_count > 0)
784    {
785      compute topological ordering for constraint graph
786
787      find and collapse cycles in the constraint graph (updating
788      changed if necessary)
789
790      for each node (n) in the graph in topological order:
791        changed_count--;
792
793        Process each complex constraint associated with the node,
794        updating changed if necessary.
795
796        For each outgoing edge from n, propagate the solution from n to
797        the destination of the edge, updating changed as necessary.
798
799    }  */
800
801 /* Return true if two constraint expressions A and B are equal.  */
802
803 static bool
804 constraint_expr_equal (struct constraint_expr a, struct constraint_expr b)
805 {
806   return a.type == b.type && a.var == b.var && a.offset == b.offset;
807 }
808
809 /* Return true if constraint expression A is less than constraint expression
810    B.  This is just arbitrary, but consistent, in order to give them an
811    ordering.  */
812
813 static bool
814 constraint_expr_less (struct constraint_expr a, struct constraint_expr b)
815 {
816   if (a.type == b.type)
817     {
818       if (a.var == b.var)
819         return a.offset < b.offset;
820       else
821         return a.var < b.var;
822     }
823   else
824     return a.type < b.type;
825 }
826
827 /* Return true if constraint A is less than constraint B.  This is just
828    arbitrary, but consistent, in order to give them an ordering.  */
829
830 static bool
831 constraint_less (const constraint_t a, const constraint_t b)
832 {
833   if (constraint_expr_less (a->lhs, b->lhs))
834     return true;
835   else if (constraint_expr_less (b->lhs, a->lhs))
836     return false;
837   else
838     return constraint_expr_less (a->rhs, b->rhs);
839 }
840
841 /* Return true if two constraints A and B are equal.  */
842
843 static bool
844 constraint_equal (struct constraint a, struct constraint b)
845 {
846   return constraint_expr_equal (a.lhs, b.lhs)
847     && constraint_expr_equal (a.rhs, b.rhs);
848 }
849
850
851 /* Find a constraint LOOKFOR in the sorted constraint vector VEC */
852
853 static constraint_t
854 constraint_vec_find (VEC(constraint_t,heap) *vec,
855                      struct constraint lookfor)
856 {
857   unsigned int place;
858   constraint_t found;
859
860   if (vec == NULL)
861     return NULL;
862
863   place = VEC_lower_bound (constraint_t, vec, &lookfor, constraint_less);
864   if (place >= VEC_length (constraint_t, vec))
865     return NULL;
866   found = VEC_index (constraint_t, vec, place);
867   if (!constraint_equal (*found, lookfor))
868     return NULL;
869   return found;
870 }
871
872 /* Union two constraint vectors, TO and FROM.  Put the result in TO.  */
873
874 static void
875 constraint_set_union (VEC(constraint_t,heap) **to,
876                       VEC(constraint_t,heap) **from)
877 {
878   int i;
879   constraint_t c;
880
881   FOR_EACH_VEC_ELT (constraint_t, *from, i, c)
882     {
883       if (constraint_vec_find (*to, *c) == NULL)
884         {
885           unsigned int place = VEC_lower_bound (constraint_t, *to, c,
886                                                 constraint_less);
887           VEC_safe_insert (constraint_t, heap, *to, place, c);
888         }
889     }
890 }
891
892 /* Expands the solution in SET to all sub-fields of variables included.
893    Union the expanded result into RESULT.  */
894
895 static void
896 solution_set_expand (bitmap result, bitmap set)
897 {
898   bitmap_iterator bi;
899   bitmap vars = NULL;
900   unsigned j;
901
902   /* In a first pass record all variables we need to add all
903      sub-fields off.  This avoids quadratic behavior.  */
904   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (set, 0, j, bi)
905     {
906       varinfo_t v = get_varinfo (j);
907       if (v->is_artificial_var
908           || v->is_full_var)
909         continue;
910       v = lookup_vi_for_tree (v->decl);
911       if (vars == NULL)
912         vars = BITMAP_ALLOC (NULL);
913       bitmap_set_bit (vars, v->id);
914     }
915
916   /* In the second pass now do the addition to the solution and
917      to speed up solving add it to the delta as well.  */
918   if (vars != NULL)
919     {
920       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vars, 0, j, bi)
921         {
922           varinfo_t v = get_varinfo (j);
923           for (; v != NULL; v = v->next)
924             bitmap_set_bit (result, v->id);
925         }
926       BITMAP_FREE (vars);
927     }
928 }
929
930 /* Take a solution set SET, add OFFSET to each member of the set, and
931    overwrite SET with the result when done.  */
932
933 static void
934 solution_set_add (bitmap set, HOST_WIDE_INT offset)
935 {
936   bitmap result = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
937   unsigned int i;
938   bitmap_iterator bi;
939
940   /* If the offset is unknown we have to expand the solution to
941      all subfields.  */
942   if (offset == UNKNOWN_OFFSET)
943     {
944       solution_set_expand (set, set);
945       return;
946     }
947
948   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (set, 0, i, bi)
949     {
950       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
951
952       /* If this is a variable with just one field just set its bit
953          in the result.  */
954       if (vi->is_artificial_var
955           || vi->is_unknown_size_var
956           || vi->is_full_var)
957         bitmap_set_bit (result, i);
958       else
959         {
960           unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset = vi->offset + offset;
961
962           /* If the offset makes the pointer point to before the
963              variable use offset zero for the field lookup.  */
964           if (offset < 0
965               && fieldoffset > vi->offset)
966             fieldoffset = 0;
967
968           if (offset != 0)
969             vi = first_or_preceding_vi_for_offset (vi, fieldoffset);
970
971           bitmap_set_bit (result, vi->id);
972           /* If the result is not exactly at fieldoffset include the next
973              field as well.  See get_constraint_for_ptr_offset for more
974              rationale.  */
975           if (vi->offset != fieldoffset
976               && vi->next != NULL)
977             bitmap_set_bit (result, vi->next->id);
978         }
979     }
980
981   bitmap_copy (set, result);
982   BITMAP_FREE (result);
983 }
984
985 /* Union solution sets TO and FROM, and add INC to each member of FROM in the
986    process.  */
987
988 static bool
989 set_union_with_increment  (bitmap to, bitmap from, HOST_WIDE_INT inc)
990 {
991   if (inc == 0)
992     return bitmap_ior_into (to, from);
993   else
994     {
995       bitmap tmp;
996       bool res;
997
998       tmp = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
999       bitmap_copy (tmp, from);
1000       solution_set_add (tmp, inc);
1001       res = bitmap_ior_into (to, tmp);
1002       BITMAP_FREE (tmp);
1003       return res;
1004     }
1005 }
1006
1007 /* Insert constraint C into the list of complex constraints for graph
1008    node VAR.  */
1009
1010 static void
1011 insert_into_complex (constraint_graph_t graph,
1012                      unsigned int var, constraint_t c)
1013 {
1014   VEC (constraint_t, heap) *complex = graph->complex[var];
1015   unsigned int place = VEC_lower_bound (constraint_t, complex, c,
1016                                         constraint_less);
1017
1018   /* Only insert constraints that do not already exist.  */
1019   if (place >= VEC_length (constraint_t, complex)
1020       || !constraint_equal (*c, *VEC_index (constraint_t, complex, place)))
1021     VEC_safe_insert (constraint_t, heap, graph->complex[var], place, c);
1022 }
1023
1024
1025 /* Condense two variable nodes into a single variable node, by moving
1026    all associated info from SRC to TO.  */
1027
1028 static void
1029 merge_node_constraints (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1030                         unsigned int from)
1031 {
1032   unsigned int i;
1033   constraint_t c;
1034
1035   gcc_assert (find (from) == to);
1036
1037   /* Move all complex constraints from src node into to node  */
1038   FOR_EACH_VEC_ELT (constraint_t, graph->complex[from], i, c)
1039     {
1040       /* In complex constraints for node src, we may have either
1041          a = *src, and *src = a, or an offseted constraint which are
1042          always added to the rhs node's constraints.  */
1043
1044       if (c->rhs.type == DEREF)
1045         c->rhs.var = to;
1046       else if (c->lhs.type == DEREF)
1047         c->lhs.var = to;
1048       else
1049         c->rhs.var = to;
1050     }
1051   constraint_set_union (&graph->complex[to], &graph->complex[from]);
1052   VEC_free (constraint_t, heap, graph->complex[from]);
1053   graph->complex[from] = NULL;
1054 }
1055
1056
1057 /* Remove edges involving NODE from GRAPH.  */
1058
1059 static void
1060 clear_edges_for_node (constraint_graph_t graph, unsigned int node)
1061 {
1062   if (graph->succs[node])
1063     BITMAP_FREE (graph->succs[node]);
1064 }
1065
1066 /* Merge GRAPH nodes FROM and TO into node TO.  */
1067
1068 static void
1069 merge_graph_nodes (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1070                    unsigned int from)
1071 {
1072   if (graph->indirect_cycles[from] != -1)
1073     {
1074       /* If we have indirect cycles with the from node, and we have
1075          none on the to node, the to node has indirect cycles from the
1076          from node now that they are unified.
1077          If indirect cycles exist on both, unify the nodes that they
1078          are in a cycle with, since we know they are in a cycle with
1079          each other.  */
1080       if (graph->indirect_cycles[to] == -1)
1081         graph->indirect_cycles[to] = graph->indirect_cycles[from];
1082     }
1083
1084   /* Merge all the successor edges.  */
1085   if (graph->succs[from])
1086     {
1087       if (!graph->succs[to])
1088         graph->succs[to] = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
1089       bitmap_ior_into (graph->succs[to],
1090                        graph->succs[from]);
1091     }
1092
1093   clear_edges_for_node (graph, from);
1094 }
1095
1096
1097 /* Add an indirect graph edge to GRAPH, going from TO to FROM if
1098    it doesn't exist in the graph already.  */
1099
1100 static void
1101 add_implicit_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1102                          unsigned int from)
1103 {
1104   if (to == from)
1105     return;
1106
1107   if (!graph->implicit_preds[to])
1108     graph->implicit_preds[to] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1109
1110   if (bitmap_set_bit (graph->implicit_preds[to], from))
1111     stats.num_implicit_edges++;
1112 }
1113
1114 /* Add a predecessor graph edge to GRAPH, going from TO to FROM if
1115    it doesn't exist in the graph already.
1116    Return false if the edge already existed, true otherwise.  */
1117
1118 static void
1119 add_pred_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1120                      unsigned int from)
1121 {
1122   if (!graph->preds[to])
1123     graph->preds[to] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1124   bitmap_set_bit (graph->preds[to], from);
1125 }
1126
1127 /* Add a graph edge to GRAPH, going from FROM to TO if
1128    it doesn't exist in the graph already.
1129    Return false if the edge already existed, true otherwise.  */
1130
1131 static bool
1132 add_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1133                 unsigned int from)
1134 {
1135   if (to == from)
1136     {
1137       return false;
1138     }
1139   else
1140     {
1141       bool r = false;
1142
1143       if (!graph->succs[from])
1144         graph->succs[from] = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
1145       if (bitmap_set_bit (graph->succs[from], to))
1146         {
1147           r = true;
1148           if (to < FIRST_REF_NODE && from < FIRST_REF_NODE)
1149             stats.num_edges++;
1150         }
1151       return r;
1152     }
1153 }
1154
1155
1156 /* Return true if {DEST.SRC} is an existing graph edge in GRAPH.  */
1157
1158 static bool
1159 valid_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int src,
1160                   unsigned int dest)
1161 {
1162   return (graph->succs[dest]
1163           && bitmap_bit_p (graph->succs[dest], src));
1164 }
1165
1166 /* Initialize the constraint graph structure to contain SIZE nodes.  */
1167
1168 static void
1169 init_graph (unsigned int size)
1170 {
1171   unsigned int j;
1172
1173   graph = XCNEW (struct constraint_graph);
1174   graph->size = size;
1175   graph->succs = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1176   graph->indirect_cycles = XNEWVEC (int, graph->size);
1177   graph->rep = XNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1178   graph->complex = XCNEWVEC (VEC(constraint_t, heap) *, size);
1179   graph->pe = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1180   graph->pe_rep = XNEWVEC (int, graph->size);
1181
1182   for (j = 0; j < graph->size; j++)
1183     {
1184       graph->rep[j] = j;
1185       graph->pe_rep[j] = -1;
1186       graph->indirect_cycles[j] = -1;
1187     }
1188 }
1189
1190 /* Build the constraint graph, adding only predecessor edges right now.  */
1191
1192 static void
1193 build_pred_graph (void)
1194 {
1195   int i;
1196   constraint_t c;
1197   unsigned int j;
1198
1199   graph->implicit_preds = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1200   graph->preds = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1201   graph->pointer_label = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1202   graph->loc_label = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1203   graph->pointed_by = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1204   graph->points_to = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1205   graph->eq_rep = XNEWVEC (int, graph->size);
1206   graph->direct_nodes = sbitmap_alloc (graph->size);
1207   graph->address_taken = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1208   sbitmap_zero (graph->direct_nodes);
1209
1210   for (j = 0; j < FIRST_REF_NODE; j++)
1211     {
1212       if (!get_varinfo (j)->is_special_var)
1213         SET_BIT (graph->direct_nodes, j);
1214     }
1215
1216   for (j = 0; j < graph->size; j++)
1217     graph->eq_rep[j] = -1;
1218
1219   for (j = 0; j < VEC_length (varinfo_t, varmap); j++)
1220     graph->indirect_cycles[j] = -1;
1221
1222   FOR_EACH_VEC_ELT (constraint_t, constraints, i, c)
1223     {
1224       struct constraint_expr lhs = c->lhs;
1225       struct constraint_expr rhs = c->rhs;
1226       unsigned int lhsvar = lhs.var;
1227       unsigned int rhsvar = rhs.var;
1228
1229       if (lhs.type == DEREF)
1230         {
1231           /* *x = y.  */
1232           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && rhs.type == SCALAR)
1233             add_pred_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar, rhsvar);
1234         }
1235       else if (rhs.type == DEREF)
1236         {
1237           /* x = *y */
1238           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && lhs.type == SCALAR)
1239             add_pred_graph_edge (graph, lhsvar, FIRST_REF_NODE + rhsvar);
1240           else
1241             RESET_BIT (graph->direct_nodes, lhsvar);
1242         }
1243       else if (rhs.type == ADDRESSOF)
1244         {
1245           varinfo_t v;
1246
1247           /* x = &y */
1248           if (graph->points_to[lhsvar] == NULL)
1249             graph->points_to[lhsvar] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1250           bitmap_set_bit (graph->points_to[lhsvar], rhsvar);
1251
1252           if (graph->pointed_by[rhsvar] == NULL)
1253             graph->pointed_by[rhsvar] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1254           bitmap_set_bit (graph->pointed_by[rhsvar], lhsvar);
1255
1256           /* Implicitly, *x = y */
1257           add_implicit_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar, rhsvar);
1258
1259           /* All related variables are no longer direct nodes.  */
1260           RESET_BIT (graph->direct_nodes, rhsvar);
1261           v = get_varinfo (rhsvar);
1262           if (!v->is_full_var)
1263             {
1264               v = lookup_vi_for_tree (v->decl);
1265               do
1266                 {
1267                   RESET_BIT (graph->direct_nodes, v->id);
1268                   v = v->next;
1269                 }
1270               while (v != NULL);
1271             }
1272           bitmap_set_bit (graph->address_taken, rhsvar);
1273         }
1274       else if (lhsvar > anything_id
1275                && lhsvar != rhsvar && lhs.offset == 0 && rhs.offset == 0)
1276         {
1277           /* x = y */
1278           add_pred_graph_edge (graph, lhsvar, rhsvar);
1279           /* Implicitly, *x = *y */
1280           add_implicit_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar,
1281                                    FIRST_REF_NODE + rhsvar);
1282         }
1283       else if (lhs.offset != 0 || rhs.offset != 0)
1284         {
1285           if (rhs.offset != 0)
1286             RESET_BIT (graph->direct_nodes, lhs.var);
1287           else if (lhs.offset != 0)
1288             RESET_BIT (graph->direct_nodes, rhs.var);
1289         }
1290     }
1291 }
1292
1293 /* Build the constraint graph, adding successor edges.  */
1294
1295 static void
1296 build_succ_graph (void)
1297 {
1298   unsigned i, t;
1299   constraint_t c;
1300
1301   FOR_EACH_VEC_ELT (constraint_t, constraints, i, c)
1302     {
1303       struct constraint_expr lhs;
1304       struct constraint_expr rhs;
1305       unsigned int lhsvar;
1306       unsigned int rhsvar;
1307
1308       if (!c)
1309         continue;
1310
1311       lhs = c->lhs;
1312       rhs = c->rhs;
1313       lhsvar = find (lhs.var);
1314       rhsvar = find (rhs.var);
1315
1316       if (lhs.type == DEREF)
1317         {
1318           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && rhs.type == SCALAR)
1319             add_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar, rhsvar);
1320         }
1321       else if (rhs.type == DEREF)
1322         {
1323           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && lhs.type == SCALAR)
1324             add_graph_edge (graph, lhsvar, FIRST_REF_NODE + rhsvar);
1325         }
1326       else if (rhs.type == ADDRESSOF)
1327         {
1328           /* x = &y */
1329           gcc_assert (find (rhs.var) == rhs.var);
1330           bitmap_set_bit (get_varinfo (lhsvar)->solution, rhsvar);
1331         }
1332       else if (lhsvar > anything_id
1333                && lhsvar != rhsvar && lhs.offset == 0 && rhs.offset == 0)
1334         {
1335           add_graph_edge (graph, lhsvar, rhsvar);
1336         }
1337     }
1338
1339   /* Add edges from STOREDANYTHING to all non-direct nodes that can
1340      receive pointers.  */
1341   t = find (storedanything_id);
1342   for (i = integer_id + 1; i < FIRST_REF_NODE; ++i)
1343     {
1344       if (!TEST_BIT (graph->direct_nodes, i)
1345           && get_varinfo (i)->may_have_pointers)
1346         add_graph_edge (graph, find (i), t);
1347     }
1348
1349   /* Everything stored to ANYTHING also potentially escapes.  */
1350   add_graph_edge (graph, find (escaped_id), t);
1351 }
1352
1353
1354 /* Changed variables on the last iteration.  */
1355 static bitmap changed;
1356
1357 /* Strongly Connected Component visitation info.  */
1358
1359 struct scc_info
1360 {
1361   sbitmap visited;
1362   sbitmap deleted;
1363   unsigned int *dfs;
1364   unsigned int *node_mapping;
1365   int current_index;
1366   VEC(unsigned,heap) *scc_stack;
1367 };
1368
1369
1370 /* Recursive routine to find strongly connected components in GRAPH.
1371    SI is the SCC info to store the information in, and N is the id of current
1372    graph node we are processing.
1373
1374    This is Tarjan's strongly connected component finding algorithm, as
1375    modified by Nuutila to keep only non-root nodes on the stack.
1376    The algorithm can be found in "On finding the strongly connected
1377    connected components in a directed graph" by Esko Nuutila and Eljas
1378    Soisalon-Soininen, in Information Processing Letters volume 49,
1379    number 1, pages 9-14.  */
1380
1381 static void
1382 scc_visit (constraint_graph_t graph, struct scc_info *si, unsigned int n)
1383 {
1384   unsigned int i;
1385   bitmap_iterator bi;
1386   unsigned int my_dfs;
1387
1388   SET_BIT (si->visited, n);
1389   si->dfs[n] = si->current_index ++;
1390   my_dfs = si->dfs[n];
1391
1392   /* Visit all the successors.  */
1393   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->succs[n], 0, i, bi)
1394     {
1395       unsigned int w;
1396
1397       if (i > LAST_REF_NODE)
1398         break;
1399
1400       w = find (i);
1401       if (TEST_BIT (si->deleted, w))
1402         continue;
1403
1404       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
1405         scc_visit (graph, si, w);
1406       {
1407         unsigned int t = find (w);
1408         unsigned int nnode = find (n);
1409         gcc_assert (nnode == n);
1410
1411         if (si->dfs[t] < si->dfs[nnode])
1412           si->dfs[n] = si->dfs[t];
1413       }
1414     }
1415
1416   /* See if any components have been identified.  */
1417   if (si->dfs[n] == my_dfs)
1418     {
1419       if (VEC_length (unsigned, si->scc_stack) > 0
1420           && si->dfs[VEC_last (unsigned, si->scc_stack)] >= my_dfs)
1421         {
1422           bitmap scc = BITMAP_ALLOC (NULL);
1423           unsigned int lowest_node;
1424           bitmap_iterator bi;
1425
1426           bitmap_set_bit (scc, n);
1427
1428           while (VEC_length (unsigned, si->scc_stack) != 0
1429                  && si->dfs[VEC_last (unsigned, si->scc_stack)] >= my_dfs)
1430             {
1431               unsigned int w = VEC_pop (unsigned, si->scc_stack);
1432
1433               bitmap_set_bit (scc, w);
1434             }
1435
1436           lowest_node = bitmap_first_set_bit (scc);
1437           gcc_assert (lowest_node < FIRST_REF_NODE);
1438
1439           /* Collapse the SCC nodes into a single node, and mark the
1440              indirect cycles.  */
1441           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (scc, 0, i, bi)
1442             {
1443               if (i < FIRST_REF_NODE)
1444                 {
1445                   if (unite (lowest_node, i))
1446                     unify_nodes (graph, lowest_node, i, false);
1447                 }
1448               else
1449                 {
1450                   unite (lowest_node, i);
1451                   graph->indirect_cycles[i - FIRST_REF_NODE] = lowest_node;
1452                 }
1453             }
1454         }
1455       SET_BIT (si->deleted, n);
1456     }
1457   else
1458     VEC_safe_push (unsigned, heap, si->scc_stack, n);
1459 }
1460
1461 /* Unify node FROM into node TO, updating the changed count if
1462    necessary when UPDATE_CHANGED is true.  */
1463
1464 static void
1465 unify_nodes (constraint_graph_t graph, unsigned int to, unsigned int from,
1466              bool update_changed)
1467 {
1468
1469   gcc_assert (to != from && find (to) == to);
1470   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1471     fprintf (dump_file, "Unifying %s to %s\n",
1472              get_varinfo (from)->name,
1473              get_varinfo (to)->name);
1474
1475   if (update_changed)
1476     stats.unified_vars_dynamic++;
1477   else
1478     stats.unified_vars_static++;
1479
1480   merge_graph_nodes (graph, to, from);
1481   merge_node_constraints (graph, to, from);
1482
1483   /* Mark TO as changed if FROM was changed. If TO was already marked
1484      as changed, decrease the changed count.  */
1485
1486   if (update_changed
1487       && bitmap_bit_p (changed, from))
1488     {
1489       bitmap_clear_bit (changed, from);
1490       bitmap_set_bit (changed, to);
1491     }
1492   if (get_varinfo (from)->solution)
1493     {
1494       /* If the solution changes because of the merging, we need to mark
1495          the variable as changed.  */
1496       if (bitmap_ior_into (get_varinfo (to)->solution,
1497                            get_varinfo (from)->solution))
1498         {
1499           if (update_changed)
1500             bitmap_set_bit (changed, to);
1501         }
1502
1503       BITMAP_FREE (get_varinfo (from)->solution);
1504       if (get_varinfo (from)->oldsolution)
1505         BITMAP_FREE (get_varinfo (from)->oldsolution);
1506
1507       if (stats.iterations > 0
1508           && get_varinfo (to)->oldsolution)
1509         BITMAP_FREE (get_varinfo (to)->oldsolution);
1510     }
1511   if (valid_graph_edge (graph, to, to))
1512     {
1513       if (graph->succs[to])
1514         bitmap_clear_bit (graph->succs[to], to);
1515     }
1516 }
1517
1518 /* Information needed to compute the topological ordering of a graph.  */
1519
1520 struct topo_info
1521 {
1522   /* sbitmap of visited nodes.  */
1523   sbitmap visited;
1524   /* Array that stores the topological order of the graph, *in
1525      reverse*.  */
1526   VEC(unsigned,heap) *topo_order;
1527 };
1528
1529
1530 /* Initialize and return a topological info structure.  */
1531
1532 static struct topo_info *
1533 init_topo_info (void)
1534 {
1535   size_t size = graph->size;
1536   struct topo_info *ti = XNEW (struct topo_info);
1537   ti->visited = sbitmap_alloc (size);
1538   sbitmap_zero (ti->visited);
1539   ti->topo_order = VEC_alloc (unsigned, heap, 1);
1540   return ti;
1541 }
1542
1543
1544 /* Free the topological sort info pointed to by TI.  */
1545
1546 static void
1547 free_topo_info (struct topo_info *ti)
1548 {
1549   sbitmap_free (ti->visited);
1550   VEC_free (unsigned, heap, ti->topo_order);
1551   free (ti);
1552 }
1553
1554 /* Visit the graph in topological order, and store the order in the
1555    topo_info structure.  */
1556
1557 static void
1558 topo_visit (constraint_graph_t graph, struct topo_info *ti,
1559             unsigned int n)
1560 {
1561   bitmap_iterator bi;
1562   unsigned int j;
1563
1564   SET_BIT (ti->visited, n);
1565
1566   if (graph->succs[n])
1567     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (graph->succs[n], 0, j, bi)
1568       {
1569         if (!TEST_BIT (ti->visited, j))
1570           topo_visit (graph, ti, j);
1571       }
1572
1573   VEC_safe_push (unsigned, heap, ti->topo_order, n);
1574 }
1575
1576 /* Process a constraint C that represents x = *(y + off), using DELTA as the
1577    starting solution for y.  */
1578
1579 static void
1580 do_sd_constraint (constraint_graph_t graph, constraint_t c,
1581                   bitmap delta)
1582 {
1583   unsigned int lhs = c->lhs.var;
1584   bool flag = false;
1585   bitmap sol = get_varinfo (lhs)->solution;
1586   unsigned int j;
1587   bitmap_iterator bi;
1588   HOST_WIDE_INT roffset = c->rhs.offset;
1589
1590   /* Our IL does not allow this.  */
1591   gcc_assert (c->lhs.offset == 0);
1592
1593   /* If the solution of Y contains anything it is good enough to transfer
1594      this to the LHS.  */
1595   if (bitmap_bit_p (delta, anything_id))
1596     {
1597       flag |= bitmap_set_bit (sol, anything_id);
1598       goto done;
1599     }
1600
1601   /* If we do not know at with offset the rhs is dereferenced compute
1602      the reachability set of DELTA, conservatively assuming it is
1603      dereferenced at all valid offsets.  */
1604   if (roffset == UNKNOWN_OFFSET)
1605     {
1606       solution_set_expand (delta, delta);
1607       /* No further offset processing is necessary.  */
1608       roffset = 0;
1609     }
1610
1611   /* For each variable j in delta (Sol(y)), add
1612      an edge in the graph from j to x, and union Sol(j) into Sol(x).  */
1613   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (delta, 0, j, bi)
1614     {
1615       varinfo_t v = get_varinfo (j);
1616       HOST_WIDE_INT fieldoffset = v->offset + roffset;
1617       unsigned int t;
1618
1619       if (v->is_full_var)
1620         fieldoffset = v->offset;
1621       else if (roffset != 0)
1622         v = first_vi_for_offset (v, fieldoffset);
1623       /* If the access is outside of the variable we can ignore it.  */
1624       if (!v)
1625         continue;
1626
1627       do
1628         {
1629           t = find (v->id);
1630
1631           /* Adding edges from the special vars is pointless.
1632              They don't have sets that can change.  */
1633           if (get_varinfo (t)->is_special_var)
1634             flag |= bitmap_ior_into (sol, get_varinfo (t)->solution);
1635           /* Merging the solution from ESCAPED needlessly increases
1636              the set.  Use ESCAPED as representative instead.  */
1637           else if (v->id == escaped_id)
1638             flag |= bitmap_set_bit (sol, escaped_id);
1639           else if (v->may_have_pointers
1640                    && add_graph_edge (graph, lhs, t))
1641             flag |= bitmap_ior_into (sol, get_varinfo (t)->solution);
1642
1643           /* If the variable is not exactly at the requested offset
1644              we have to include the next one.  */
1645           if (v->offset == (unsigned HOST_WIDE_INT)fieldoffset
1646               || v->next == NULL)
1647             break;
1648
1649           v = v->next;
1650           fieldoffset = v->offset;
1651         }
1652       while (1);
1653     }
1654
1655 done:
1656   /* If the LHS solution changed, mark the var as changed.  */
1657   if (flag)
1658     {
1659       get_varinfo (lhs)->solution = sol;
1660       bitmap_set_bit (changed, lhs);
1661     }
1662 }
1663
1664 /* Process a constraint C that represents *(x + off) = y using DELTA
1665    as the starting solution for x.  */
1666
1667 static void
1668 do_ds_constraint (constraint_t c, bitmap delta)
1669 {
1670   unsigned int rhs = c->rhs.var;
1671   bitmap sol = get_varinfo (rhs)->solution;
1672   unsigned int j;
1673   bitmap_iterator bi;
1674   HOST_WIDE_INT loff = c->lhs.offset;
1675   bool escaped_p = false;
1676
1677   /* Our IL does not allow this.  */
1678   gcc_assert (c->rhs.offset == 0);
1679
1680   /* If the solution of y contains ANYTHING simply use the ANYTHING
1681      solution.  This avoids needlessly increasing the points-to sets.  */
1682   if (bitmap_bit_p (sol, anything_id))
1683     sol = get_varinfo (find (anything_id))->solution;
1684
1685   /* If the solution for x contains ANYTHING we have to merge the
1686      solution of y into all pointer variables which we do via
1687      STOREDANYTHING.  */
1688   if (bitmap_bit_p (delta, anything_id))
1689     {
1690       unsigned t = find (storedanything_id);
1691       if (add_graph_edge (graph, t, rhs))
1692         {
1693           if (bitmap_ior_into (get_varinfo (t)->solution, sol))
1694             bitmap_set_bit (changed, t);
1695         }
1696       return;
1697     }
1698
1699   /* If we do not know at with offset the rhs is dereferenced compute
1700      the reachability set of DELTA, conservatively assuming it is
1701      dereferenced at all valid offsets.  */
1702   if (loff == UNKNOWN_OFFSET)
1703     {
1704       solution_set_expand (delta, delta);
1705       loff = 0;
1706     }
1707
1708   /* For each member j of delta (Sol(x)), add an edge from y to j and
1709      union Sol(y) into Sol(j) */
1710   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (delta, 0, j, bi)
1711     {
1712       varinfo_t v = get_varinfo (j);
1713       unsigned int t;
1714       HOST_WIDE_INT fieldoffset = v->offset + loff;
1715
1716       if (v->is_full_var)
1717         fieldoffset = v->offset;
1718       else if (loff != 0)
1719         v = first_vi_for_offset (v, fieldoffset);
1720       /* If the access is outside of the variable we can ignore it.  */
1721       if (!v)
1722         continue;
1723
1724       do
1725         {
1726           if (v->may_have_pointers)
1727             {
1728               /* If v is a global variable then this is an escape point.  */
1729               if (v->is_global_var
1730                   && !escaped_p)
1731                 {
1732                   t = find (escaped_id);
1733                   if (add_graph_edge (graph, t, rhs)
1734                       && bitmap_ior_into (get_varinfo (t)->solution, sol))
1735                     bitmap_set_bit (changed, t);
1736                   /* Enough to let rhs escape once.  */
1737                   escaped_p = true;
1738                 }
1739
1740               if (v->is_special_var)
1741                 break;
1742
1743               t = find (v->id);
1744               if (add_graph_edge (graph, t, rhs)
1745                   && bitmap_ior_into (get_varinfo (t)->solution, sol))
1746                 bitmap_set_bit (changed, t);
1747             }
1748
1749           /* If the variable is not exactly at the requested offset
1750              we have to include the next one.  */
1751           if (v->offset == (unsigned HOST_WIDE_INT)fieldoffset
1752               || v->next == NULL)
1753             break;
1754
1755           v = v->next;
1756           fieldoffset = v->offset;
1757         }
1758       while (1);
1759     }
1760 }
1761
1762 /* Handle a non-simple (simple meaning requires no iteration),
1763    constraint (IE *x = &y, x = *y, *x = y, and x = y with offsets involved).  */
1764
1765 static void
1766 do_complex_constraint (constraint_graph_t graph, constraint_t c, bitmap delta)
1767 {
1768   if (c->lhs.type == DEREF)
1769     {
1770       if (c->rhs.type == ADDRESSOF)
1771         {
1772           gcc_unreachable();
1773         }
1774       else
1775         {
1776           /* *x = y */
1777           do_ds_constraint (c, delta);
1778         }
1779     }
1780   else if (c->rhs.type == DEREF)
1781     {
1782       /* x = *y */
1783       if (!(get_varinfo (c->lhs.var)->is_special_var))
1784         do_sd_constraint (graph, c, delta);
1785     }
1786   else
1787     {
1788       bitmap tmp;
1789       bitmap solution;
1790       bool flag = false;
1791
1792       gcc_assert (c->rhs.type == SCALAR && c->lhs.type == SCALAR);
1793       solution = get_varinfo (c->rhs.var)->solution;
1794       tmp = get_varinfo (c->lhs.var)->solution;
1795
1796       flag = set_union_with_increment (tmp, solution, c->rhs.offset);
1797
1798       if (flag)
1799         {
1800           get_varinfo (c->lhs.var)->solution = tmp;
1801           bitmap_set_bit (changed, c->lhs.var);
1802         }
1803     }
1804 }
1805
1806 /* Initialize and return a new SCC info structure.  */
1807
1808 static struct scc_info *
1809 init_scc_info (size_t size)
1810 {
1811   struct scc_info *si = XNEW (struct scc_info);
1812   size_t i;
1813
1814   si->current_index = 0;
1815   si->visited = sbitmap_alloc (size);
1816   sbitmap_zero (si->visited);
1817   si->deleted = sbitmap_alloc (size);
1818   sbitmap_zero (si->deleted);
1819   si->node_mapping = XNEWVEC (unsigned int, size);
1820   si->dfs = XCNEWVEC (unsigned int, size);
1821
1822   for (i = 0; i < size; i++)
1823     si->node_mapping[i] = i;
1824
1825   si->scc_stack = VEC_alloc (unsigned, heap, 1);
1826   return si;
1827 }
1828
1829 /* Free an SCC info structure pointed to by SI */
1830
1831 static void
1832 free_scc_info (struct scc_info *si)
1833 {
1834   sbitmap_free (si->visited);
1835   sbitmap_free (si->deleted);
1836   free (si->node_mapping);
1837   free (si->dfs);
1838   VEC_free (unsigned, heap, si->scc_stack);
1839   free (si);
1840 }
1841
1842
1843 /* Find indirect cycles in GRAPH that occur, using strongly connected
1844    components, and note them in the indirect cycles map.
1845
1846    This technique comes from Ben Hardekopf and Calvin Lin,
1847    "It Pays to be Lazy: Fast and Accurate Pointer Analysis for Millions of
1848    Lines of Code", submitted to PLDI 2007.  */
1849
1850 static void
1851 find_indirect_cycles (constraint_graph_t graph)
1852 {
1853   unsigned int i;
1854   unsigned int size = graph->size;
1855   struct scc_info *si = init_scc_info (size);
1856
1857   for (i = 0; i < MIN (LAST_REF_NODE, size); i ++ )
1858     if (!TEST_BIT (si->visited, i) && find (i) == i)
1859       scc_visit (graph, si, i);
1860
1861   free_scc_info (si);
1862 }
1863
1864 /* Compute a topological ordering for GRAPH, and store the result in the
1865    topo_info structure TI.  */
1866
1867 static void
1868 compute_topo_order (constraint_graph_t graph,
1869                     struct topo_info *ti)
1870 {
1871   unsigned int i;
1872   unsigned int size = graph->size;
1873
1874   for (i = 0; i != size; ++i)
1875     if (!TEST_BIT (ti->visited, i) && find (i) == i)
1876       topo_visit (graph, ti, i);
1877 }
1878
1879 /* Structure used to for hash value numbering of pointer equivalence
1880    classes.  */
1881
1882 typedef struct equiv_class_label
1883 {
1884   hashval_t hashcode;
1885   unsigned int equivalence_class;
1886   bitmap labels;
1887 } *equiv_class_label_t;
1888 typedef const struct equiv_class_label *const_equiv_class_label_t;
1889
1890 /* A hashtable for mapping a bitmap of labels->pointer equivalence
1891    classes.  */
1892 static htab_t pointer_equiv_class_table;
1893
1894 /* A hashtable for mapping a bitmap of labels->location equivalence
1895    classes.  */
1896 static htab_t location_equiv_class_table;
1897
1898 /* Hash function for a equiv_class_label_t */
1899
1900 static hashval_t
1901 equiv_class_label_hash (const void *p)
1902 {
1903   const_equiv_class_label_t const ecl = (const_equiv_class_label_t) p;
1904   return ecl->hashcode;
1905 }
1906
1907 /* Equality function for two equiv_class_label_t's.  */
1908
1909 static int
1910 equiv_class_label_eq (const void *p1, const void *p2)
1911 {
1912   const_equiv_class_label_t const eql1 = (const_equiv_class_label_t) p1;
1913   const_equiv_class_label_t const eql2 = (const_equiv_class_label_t) p2;
1914   return (eql1->hashcode == eql2->hashcode
1915           && bitmap_equal_p (eql1->labels, eql2->labels));
1916 }
1917
1918 /* Lookup a equivalence class in TABLE by the bitmap of LABELS it
1919    contains.  Sets *REF_LABELS to the bitmap LABELS is equivalent to.  */
1920
1921 static unsigned int
1922 equiv_class_lookup (htab_t table, bitmap labels, bitmap *ref_labels)
1923 {
1924   void **slot;
1925   struct equiv_class_label ecl;
1926
1927   ecl.labels = labels;
1928   ecl.hashcode = bitmap_hash (labels);
1929
1930   slot = htab_find_slot_with_hash (table, &ecl,
1931                                    ecl.hashcode, NO_INSERT);
1932   if (!slot)
1933     {
1934       if (ref_labels)
1935         *ref_labels = NULL;
1936       return 0;
1937     }
1938   else
1939     {
1940       equiv_class_label_t ec = (equiv_class_label_t) *slot;
1941       if (ref_labels)
1942         *ref_labels = ec->labels;
1943       return ec->equivalence_class;
1944     }
1945 }
1946
1947
1948 /* Add an equivalence class named EQUIVALENCE_CLASS with labels LABELS
1949    to TABLE.  */
1950
1951 static void
1952 equiv_class_add (htab_t table, unsigned int equivalence_class,
1953                  bitmap labels)
1954 {
1955   void **slot;
1956   equiv_class_label_t ecl = XNEW (struct equiv_class_label);
1957
1958   ecl->labels = labels;
1959   ecl->equivalence_class = equivalence_class;
1960   ecl->hashcode = bitmap_hash (labels);
1961
1962   slot = htab_find_slot_with_hash (table, ecl,
1963                                    ecl->hashcode, INSERT);
1964   gcc_assert (!*slot);
1965   *slot = (void *) ecl;
1966 }
1967
1968 /* Perform offline variable substitution.
1969
1970    This is a worst case quadratic time way of identifying variables
1971    that must have equivalent points-to sets, including those caused by
1972    static cycles, and single entry subgraphs, in the constraint graph.
1973
1974    The technique is described in "Exploiting Pointer and Location
1975    Equivalence to Optimize Pointer Analysis. In the 14th International
1976    Static Analysis Symposium (SAS), August 2007."  It is known as the
1977    "HU" algorithm, and is equivalent to value numbering the collapsed
1978    constraint graph including evaluating unions.
1979
1980    The general method of finding equivalence classes is as follows:
1981    Add fake nodes (REF nodes) and edges for *a = b and a = *b constraints.
1982    Initialize all non-REF nodes to be direct nodes.
1983    For each constraint a = a U {b}, we set pts(a) = pts(a) u {fresh
1984    variable}
1985    For each constraint containing the dereference, we also do the same
1986    thing.
1987
1988    We then compute SCC's in the graph and unify nodes in the same SCC,
1989    including pts sets.
1990
1991    For each non-collapsed node x:
1992     Visit all unvisited explicit incoming edges.
1993     Ignoring all non-pointers, set pts(x) = Union of pts(a) for y
1994     where y->x.
1995     Lookup the equivalence class for pts(x).
1996      If we found one, equivalence_class(x) = found class.
1997      Otherwise, equivalence_class(x) = new class, and new_class is
1998     added to the lookup table.
1999
2000    All direct nodes with the same equivalence class can be replaced
2001    with a single representative node.
2002    All unlabeled nodes (label == 0) are not pointers and all edges
2003    involving them can be eliminated.
2004    We perform these optimizations during rewrite_constraints
2005
2006    In addition to pointer equivalence class finding, we also perform
2007    location equivalence class finding.  This is the set of variables
2008    that always appear together in points-to sets.  We use this to
2009    compress the size of the points-to sets.  */
2010
2011 /* Current maximum pointer equivalence class id.  */
2012 static int pointer_equiv_class;
2013
2014 /* Current maximum location equivalence class id.  */
2015 static int location_equiv_class;
2016
2017 /* Recursive routine to find strongly connected components in GRAPH,
2018    and label it's nodes with DFS numbers.  */
2019
2020 static void
2021 condense_visit (constraint_graph_t graph, struct scc_info *si, unsigned int n)
2022 {
2023   unsigned int i;
2024   bitmap_iterator bi;
2025   unsigned int my_dfs;
2026
2027   gcc_assert (si->node_mapping[n] == n);
2028   SET_BIT (si->visited, n);
2029   si->dfs[n] = si->current_index ++;
2030   my_dfs = si->dfs[n];
2031
2032   /* Visit all the successors.  */
2033   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->preds[n], 0, i, bi)
2034     {
2035       unsigned int w = si->node_mapping[i];
2036
2037       if (TEST_BIT (si->deleted, w))
2038         continue;
2039
2040       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
2041         condense_visit (graph, si, w);
2042       {
2043         unsigned int t = si->node_mapping[w];
2044         unsigned int nnode = si->node_mapping[n];
2045         gcc_assert (nnode == n);
2046
2047         if (si->dfs[t] < si->dfs[nnode])
2048           si->dfs[n] = si->dfs[t];
2049       }
2050     }
2051
2052   /* Visit all the implicit predecessors.  */
2053   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->implicit_preds[n], 0, i, bi)
2054     {
2055       unsigned int w = si->node_mapping[i];
2056
2057       if (TEST_BIT (si->deleted, w))
2058         continue;
2059
2060       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
2061         condense_visit (graph, si, w);
2062       {
2063         unsigned int t = si->node_mapping[w];
2064         unsigned int nnode = si->node_mapping[n];
2065         gcc_assert (nnode == n);
2066
2067         if (si->dfs[t] < si->dfs[nnode])
2068           si->dfs[n] = si->dfs[t];
2069       }
2070     }
2071
2072   /* See if any components have been identified.  */
2073   if (si->dfs[n] == my_dfs)
2074     {
2075       while (VEC_length (unsigned, si->scc_stack) != 0
2076              && si->dfs[VEC_last (unsigned, si->scc_stack)] >= my_dfs)
2077         {
2078           unsigned int w = VEC_pop (unsigned, si->scc_stack);
2079           si->node_mapping[w] = n;
2080
2081           if (!TEST_BIT (graph->direct_nodes, w))
2082             RESET_BIT (graph->direct_nodes, n);
2083
2084           /* Unify our nodes.  */
2085           if (graph->preds[w])
2086             {
2087               if (!graph->preds[n])
2088                 graph->preds[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2089               bitmap_ior_into (graph->preds[n], graph->preds[w]);
2090             }
2091           if (graph->implicit_preds[w])
2092             {
2093               if (!graph->implicit_preds[n])
2094                 graph->implicit_preds[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2095               bitmap_ior_into (graph->implicit_preds[n],
2096                                graph->implicit_preds[w]);
2097             }
2098           if (graph->points_to[w])
2099             {
2100               if (!graph->points_to[n])
2101                 graph->points_to[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2102               bitmap_ior_into (graph->points_to[n],
2103                                graph->points_to[w]);
2104             }
2105         }
2106       SET_BIT (si->deleted, n);
2107     }
2108   else
2109     VEC_safe_push (unsigned, heap, si->scc_stack, n);
2110 }
2111
2112 /* Label pointer equivalences.  */
2113
2114 static void
2115 label_visit (constraint_graph_t graph, struct scc_info *si, unsigned int n)
2116 {
2117   unsigned int i;
2118   bitmap_iterator bi;
2119   SET_BIT (si->visited, n);
2120
2121   if (!graph->points_to[n])
2122     graph->points_to[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2123
2124   /* Label and union our incoming edges's points to sets.  */
2125   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->preds[n], 0, i, bi)
2126     {
2127       unsigned int w = si->node_mapping[i];
2128       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
2129         label_visit (graph, si, w);
2130
2131       /* Skip unused edges  */
2132       if (w == n || graph->pointer_label[w] == 0)
2133         continue;
2134
2135       if (graph->points_to[w])
2136         bitmap_ior_into(graph->points_to[n], graph->points_to[w]);
2137     }
2138   /* Indirect nodes get fresh variables.  */
2139   if (!TEST_BIT (graph->direct_nodes, n))
2140     bitmap_set_bit (graph->points_to[n], FIRST_REF_NODE + n);
2141
2142   if (!bitmap_empty_p (graph->points_to[n]))
2143     {
2144       bitmap ref_points_to;
2145       unsigned int label = equiv_class_lookup (pointer_equiv_class_table,
2146                                                graph->points_to[n],
2147                                                &ref_points_to);
2148       if (!label)
2149         {
2150           label = pointer_equiv_class++;
2151           equiv_class_add (pointer_equiv_class_table,
2152                            label, graph->points_to[n]);
2153         }
2154       else
2155         {
2156           BITMAP_FREE (graph->points_to[n]);
2157           graph->points_to[n] = ref_points_to;
2158         }
2159       graph->pointer_label[n] = label;
2160     }
2161 }
2162
2163 /* Perform offline variable substitution, discovering equivalence
2164    classes, and eliminating non-pointer variables.  */
2165
2166 static struct scc_info *
2167 perform_var_substitution (constraint_graph_t graph)
2168 {
2169   unsigned int i;
2170   unsigned int size = graph->size;
2171   struct scc_info *si = init_scc_info (size);
2172
2173   bitmap_obstack_initialize (&iteration_obstack);
2174   pointer_equiv_class_table = htab_create (511, equiv_class_label_hash,
2175                                            equiv_class_label_eq, free);
2176   location_equiv_class_table = htab_create (511, equiv_class_label_hash,
2177                                             equiv_class_label_eq, free);
2178   pointer_equiv_class = 1;
2179   location_equiv_class = 1;
2180
2181   /* Condense the nodes, which means to find SCC's, count incoming
2182      predecessors, and unite nodes in SCC's.  */
2183   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2184     if (!TEST_BIT (si->visited, si->node_mapping[i]))
2185       condense_visit (graph, si, si->node_mapping[i]);
2186
2187   sbitmap_zero (si->visited);
2188   /* Actually the label the nodes for pointer equivalences  */
2189   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2190     if (!TEST_BIT (si->visited, si->node_mapping[i]))
2191       label_visit (graph, si, si->node_mapping[i]);
2192
2193   /* Calculate location equivalence labels.  */
2194   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2195     {
2196       bitmap pointed_by;
2197       bitmap_iterator bi;
2198       unsigned int j;
2199       unsigned int label;
2200
2201       if (!graph->pointed_by[i])
2202         continue;
2203       pointed_by = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
2204
2205       /* Translate the pointed-by mapping for pointer equivalence
2206          labels.  */
2207       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (graph->pointed_by[i], 0, j, bi)
2208         {
2209           bitmap_set_bit (pointed_by,
2210                           graph->pointer_label[si->node_mapping[j]]);
2211         }
2212       /* The original pointed_by is now dead.  */
2213       BITMAP_FREE (graph->pointed_by[i]);
2214
2215       /* Look up the location equivalence label if one exists, or make
2216          one otherwise.  */
2217       label = equiv_class_lookup (location_equiv_class_table,
2218                                   pointed_by, NULL);
2219       if (label == 0)
2220         {
2221           label = location_equiv_class++;
2222           equiv_class_add (location_equiv_class_table,
2223                            label, pointed_by);
2224         }
2225       else
2226         {
2227           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2228             fprintf (dump_file, "Found location equivalence for node %s\n",
2229                      get_varinfo (i)->name);
2230           BITMAP_FREE (pointed_by);
2231         }
2232       graph->loc_label[i] = label;
2233
2234     }
2235
2236   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2237     for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2238       {
2239         bool direct_node = TEST_BIT (graph->direct_nodes, i);
2240         fprintf (dump_file,
2241                  "Equivalence classes for %s node id %d:%s are pointer: %d"
2242                  ", location:%d\n",
2243                  direct_node ? "Direct node" : "Indirect node", i,
2244                  get_varinfo (i)->name,
2245                  graph->pointer_label[si->node_mapping[i]],
2246                  graph->loc_label[si->node_mapping[i]]);
2247       }
2248
2249   /* Quickly eliminate our non-pointer variables.  */
2250
2251   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2252     {
2253       unsigned int node = si->node_mapping[i];
2254
2255       if (graph->pointer_label[node] == 0)
2256         {
2257           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2258             fprintf (dump_file,
2259                      "%s is a non-pointer variable, eliminating edges.\n",
2260                      get_varinfo (node)->name);
2261           stats.nonpointer_vars++;
2262           clear_edges_for_node (graph, node);
2263         }
2264     }
2265
2266   return si;
2267 }
2268
2269 /* Free information that was only necessary for variable
2270    substitution.  */
2271
2272 static void
2273 free_var_substitution_info (struct scc_info *si)
2274 {
2275   free_scc_info (si);
2276   free (graph->pointer_label);
2277   free (graph->loc_label);
2278   free (graph->pointed_by);
2279   free (graph->points_to);
2280   free (graph->eq_rep);
2281   sbitmap_free (graph->direct_nodes);
2282   htab_delete (pointer_equiv_class_table);
2283   htab_delete (location_equiv_class_table);
2284   bitmap_obstack_release (&iteration_obstack);
2285 }
2286
2287 /* Return an existing node that is equivalent to NODE, which has
2288    equivalence class LABEL, if one exists.  Return NODE otherwise.  */
2289
2290 static unsigned int
2291 find_equivalent_node (constraint_graph_t graph,
2292                       unsigned int node, unsigned int label)
2293 {
2294   /* If the address version of this variable is unused, we can
2295      substitute it for anything else with the same label.
2296      Otherwise, we know the pointers are equivalent, but not the
2297      locations, and we can unite them later.  */
2298
2299   if (!bitmap_bit_p (graph->address_taken, node))
2300     {
2301       gcc_assert (label < graph->size);
2302
2303       if (graph->eq_rep[label] != -1)
2304         {
2305           /* Unify the two variables since we know they are equivalent.  */
2306           if (unite (graph->eq_rep[label], node))
2307             unify_nodes (graph, graph->eq_rep[label], node, false);
2308           return graph->eq_rep[label];
2309         }
2310       else
2311         {
2312           graph->eq_rep[label] = node;
2313           graph->pe_rep[label] = node;
2314         }
2315     }
2316   else
2317     {
2318       gcc_assert (label < graph->size);
2319       graph->pe[node] = label;
2320       if (graph->pe_rep[label] == -1)
2321         graph->pe_rep[label] = node;
2322     }
2323
2324   return node;
2325 }
2326
2327 /* Unite pointer equivalent but not location equivalent nodes in
2328    GRAPH.  This may only be performed once variable substitution is
2329    finished.  */
2330
2331 static void
2332 unite_pointer_equivalences (constraint_graph_t graph)
2333 {
2334   unsigned int i;
2335
2336   /* Go through the pointer equivalences and unite them to their
2337      representative, if they aren't already.  */
2338   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2339     {
2340       unsigned int label = graph->pe[i];
2341       if (label)
2342         {
2343           int label_rep = graph->pe_rep[label];
2344
2345           if (label_rep == -1)
2346             continue;
2347
2348           label_rep = find (label_rep);
2349           if (label_rep >= 0 && unite (label_rep, find (i)))
2350             unify_nodes (graph, label_rep, i, false);
2351         }
2352     }
2353 }
2354
2355 /* Move complex constraints to the GRAPH nodes they belong to.  */
2356
2357 static void
2358 move_complex_constraints (constraint_graph_t graph)
2359 {
2360   int i;
2361   constraint_t c;
2362
2363   FOR_EACH_VEC_ELT (constraint_t, constraints, i, c)
2364     {
2365       if (c)
2366         {
2367           struct constraint_expr lhs = c->lhs;
2368           struct constraint_expr rhs = c->rhs;
2369
2370           if (lhs.type == DEREF)
2371             {
2372               insert_into_complex (graph, lhs.var, c);
2373             }
2374           else if (rhs.type == DEREF)
2375             {
2376               if (!(get_varinfo (lhs.var)->is_special_var))
2377                 insert_into_complex (graph, rhs.var, c);
2378             }
2379           else if (rhs.type != ADDRESSOF && lhs.var > anything_id
2380                    && (lhs.offset != 0 || rhs.offset != 0))
2381             {
2382               insert_into_complex (graph, rhs.var, c);
2383             }
2384         }
2385     }
2386 }
2387
2388
2389 /* Optimize and rewrite complex constraints while performing
2390    collapsing of equivalent nodes.  SI is the SCC_INFO that is the
2391    result of perform_variable_substitution.  */
2392
2393 static void
2394 rewrite_constraints (constraint_graph_t graph,
2395                      struct scc_info *si)
2396 {
2397   int i;
2398   unsigned int j;
2399   constraint_t c;
2400
2401   for (j = 0; j < graph->size; j++)
2402     gcc_assert (find (j) == j);
2403
2404   FOR_EACH_VEC_ELT (constraint_t, constraints, i, c)
2405     {
2406       struct constraint_expr lhs = c->lhs;
2407       struct constraint_expr rhs = c->rhs;
2408       unsigned int lhsvar = find (lhs.var);
2409       unsigned int rhsvar = find (rhs.var);
2410       unsigned int lhsnode, rhsnode;
2411       unsigned int lhslabel, rhslabel;
2412
2413       lhsnode = si->node_mapping[lhsvar];
2414       rhsnode = si->node_mapping[rhsvar];
2415       lhslabel = graph->pointer_label[lhsnode];
2416       rhslabel = graph->pointer_label[rhsnode];
2417
2418       /* See if it is really a non-pointer variable, and if so, ignore
2419          the constraint.  */
2420       if (lhslabel == 0)
2421         {
2422           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2423             {
2424
2425               fprintf (dump_file, "%s is a non-pointer variable,"
2426                        "ignoring constraint:",
2427                        get_varinfo (lhs.var)->name);
2428               dump_constraint (dump_file, c);
2429               fprintf (dump_file, "\n");
2430             }
2431           VEC_replace (constraint_t, constraints, i, NULL);
2432           continue;
2433         }
2434
2435       if (rhslabel == 0)
2436         {
2437           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2438             {
2439
2440               fprintf (dump_file, "%s is a non-pointer variable,"
2441                        "ignoring constraint:",
2442                        get_varinfo (rhs.var)->name);
2443               dump_constraint (dump_file, c);
2444               fprintf (dump_file, "\n");
2445             }
2446           VEC_replace (constraint_t, constraints, i, NULL);
2447           continue;
2448         }
2449
2450       lhsvar = find_equivalent_node (graph, lhsvar, lhslabel);
2451       rhsvar = find_equivalent_node (graph, rhsvar, rhslabel);
2452       c->lhs.var = lhsvar;
2453       c->rhs.var = rhsvar;
2454
2455     }
2456 }
2457
2458 /* Eliminate indirect cycles involving NODE.  Return true if NODE was
2459    part of an SCC, false otherwise.  */
2460
2461 static bool
2462 eliminate_indirect_cycles (unsigned int node)
2463 {
2464   if (graph->indirect_cycles[node] != -1
2465       && !bitmap_empty_p (get_varinfo (node)->solution))
2466     {
2467       unsigned int i;
2468       VEC(unsigned,heap) *queue = NULL;
2469       int queuepos;
2470       unsigned int to = find (graph->indirect_cycles[node]);
2471       bitmap_iterator bi;
2472
2473       /* We can't touch the solution set and call unify_nodes
2474          at the same time, because unify_nodes is going to do
2475          bitmap unions into it. */
2476
2477       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (get_varinfo (node)->solution, 0, i, bi)
2478         {
2479           if (find (i) == i && i != to)
2480             {
2481               if (unite (to, i))
2482                 VEC_safe_push (unsigned, heap, queue, i);
2483             }
2484         }
2485
2486       for (queuepos = 0;
2487            VEC_iterate (unsigned, queue, queuepos, i);
2488            queuepos++)
2489         {
2490           unify_nodes (graph, to, i, true);
2491         }
2492       VEC_free (unsigned, heap, queue);
2493       return true;
2494     }
2495   return false;
2496 }
2497
2498 /* Solve the constraint graph GRAPH using our worklist solver.
2499    This is based on the PW* family of solvers from the "Efficient Field
2500    Sensitive Pointer Analysis for C" paper.
2501    It works by iterating over all the graph nodes, processing the complex
2502    constraints and propagating the copy constraints, until everything stops
2503    changed.  This corresponds to steps 6-8 in the solving list given above.  */
2504
2505 static void
2506 solve_graph (constraint_graph_t graph)
2507 {
2508   unsigned int size = graph->size;
2509   unsigned int i;
2510   bitmap pts;
2511
2512   changed = BITMAP_ALLOC (NULL);
2513
2514   /* Mark all initial non-collapsed nodes as changed.  */
2515   for (i = 0; i < size; i++)
2516     {
2517       varinfo_t ivi = get_varinfo (i);
2518       if (find (i) == i && !bitmap_empty_p (ivi->solution)
2519           && ((graph->succs[i] && !bitmap_empty_p (graph->succs[i]))
2520               || VEC_length (constraint_t, graph->complex[i]) > 0))
2521         bitmap_set_bit (changed, i);
2522     }
2523
2524   /* Allocate a bitmap to be used to store the changed bits.  */
2525   pts = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
2526
2527   while (!bitmap_empty_p (changed))
2528     {
2529       unsigned int i;
2530       struct topo_info *ti = init_topo_info ();
2531       stats.iterations++;
2532
2533       bitmap_obstack_initialize (&iteration_obstack);
2534
2535       compute_topo_order (graph, ti);
2536
2537       while (VEC_length (unsigned, ti->topo_order) != 0)
2538         {
2539
2540           i = VEC_pop (unsigned, ti->topo_order);
2541
2542           /* If this variable is not a representative, skip it.  */
2543           if (find (i) != i)
2544             continue;
2545
2546           /* In certain indirect cycle cases, we may merge this
2547              variable to another.  */
2548           if (eliminate_indirect_cycles (i) && find (i) != i)
2549             continue;
2550
2551           /* If the node has changed, we need to process the
2552              complex constraints and outgoing edges again.  */
2553           if (bitmap_clear_bit (changed, i))
2554             {
2555               unsigned int j;
2556               constraint_t c;
2557               bitmap solution;
2558               VEC(constraint_t,heap) *complex = graph->complex[i];
2559               varinfo_t vi = get_varinfo (i);
2560               bool solution_empty;
2561
2562               /* Compute the changed set of solution bits.  */
2563               if (vi->oldsolution)
2564                 bitmap_and_compl (pts, vi->solution, vi->oldsolution);
2565               else
2566                 bitmap_copy (pts, vi->solution);
2567
2568               if (bitmap_empty_p (pts))
2569                 continue;
2570
2571               if (vi->oldsolution)
2572                 bitmap_ior_into (vi->oldsolution, pts);
2573               else
2574                 {
2575                   vi->oldsolution = BITMAP_ALLOC (&oldpta_obstack);
2576                   bitmap_copy (vi->oldsolution, pts);
2577                 }
2578
2579               solution = vi->solution;
2580               solution_empty = bitmap_empty_p (solution);
2581
2582               /* Process the complex constraints */
2583               FOR_EACH_VEC_ELT (constraint_t, complex, j, c)
2584                 {
2585                   /* XXX: This is going to unsort the constraints in
2586                      some cases, which will occasionally add duplicate
2587                      constraints during unification.  This does not
2588                      affect correctness.  */
2589                   c->lhs.var = find (c->lhs.var);
2590                   c->rhs.var = find (c->rhs.var);
2591
2592                   /* The only complex constraint that can change our
2593                      solution to non-empty, given an empty solution,
2594                      is a constraint where the lhs side is receiving
2595                      some set from elsewhere.  */
2596                   if (!solution_empty || c->lhs.type != DEREF)
2597                     do_complex_constraint (graph, c, pts);
2598                 }
2599
2600               solution_empty = bitmap_empty_p (solution);
2601
2602               if (!solution_empty)
2603                 {
2604                   bitmap_iterator bi;
2605                   unsigned eff_escaped_id = find (escaped_id);
2606
2607                   /* Propagate solution to all successors.  */
2608                   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->succs[i],
2609                                                 0, j, bi)
2610                     {
2611                       bitmap tmp;
2612                       bool flag;
2613
2614                       unsigned int to = find (j);
2615                       tmp = get_varinfo (to)->solution;
2616                       flag = false;
2617
2618                       /* Don't try to propagate to ourselves.  */
2619                       if (to == i)
2620                         continue;
2621
2622                       /* If we propagate from ESCAPED use ESCAPED as
2623                          placeholder.  */
2624                       if (i == eff_escaped_id)
2625                         flag = bitmap_set_bit (tmp, escaped_id);
2626                       else
2627                         flag = set_union_with_increment (tmp, pts, 0);
2628
2629                       if (flag)
2630                         {
2631                           get_varinfo (to)->solution = tmp;
2632                           bitmap_set_bit (changed, to);
2633                         }
2634                     }
2635                 }
2636             }
2637         }
2638       free_topo_info (ti);
2639       bitmap_obstack_release (&iteration_obstack);
2640     }
2641
2642   BITMAP_FREE (pts);
2643   BITMAP_FREE (changed);
2644   bitmap_obstack_release (&oldpta_obstack);
2645 }
2646
2647 /* Map from trees to variable infos.  */
2648 static struct pointer_map_t *vi_for_tree;
2649
2650
2651 /* Insert ID as the variable id for tree T in the vi_for_tree map.  */
2652
2653 static void
2654 insert_vi_for_tree (tree t, varinfo_t vi)
2655 {
2656   void **slot = pointer_map_insert (vi_for_tree, t);
2657   gcc_assert (vi);
2658   gcc_assert (*slot == NULL);
2659   *slot = vi;
2660 }
2661
2662 /* Find the variable info for tree T in VI_FOR_TREE.  If T does not
2663    exist in the map, return NULL, otherwise, return the varinfo we found.  */
2664
2665 static varinfo_t
2666 lookup_vi_for_tree (tree t)
2667 {
2668   void **slot = pointer_map_contains (vi_for_tree, t);
2669   if (slot == NULL)
2670     return NULL;
2671
2672   return (varinfo_t) *slot;
2673 }
2674
2675 /* Return a printable name for DECL  */
2676
2677 static const char *
2678 alias_get_name (tree decl)
2679 {
2680   const char *res;
2681   char *temp;
2682   int num_printed = 0;
2683
2684   if (DECL_ASSEMBLER_NAME_SET_P (decl))
2685     res = IDENTIFIER_POINTER (DECL_ASSEMBLER_NAME (decl));
2686   else
2687     res= get_name (decl);
2688   if (res != NULL)
2689     return res;
2690
2691   res = "NULL";
2692   if (!dump_file)
2693     return res;
2694
2695   if (TREE_CODE (decl) == SSA_NAME)
2696     {
2697       num_printed = asprintf (&temp, "%s_%u",
2698                               alias_get_name (SSA_NAME_VAR (decl)),
2699                               SSA_NAME_VERSION (decl));
2700     }
2701   else if (DECL_P (decl))
2702     {
2703       num_printed = asprintf (&temp, "D.%u", DECL_UID (decl));
2704     }
2705   if (num_printed > 0)
2706     {
2707       res = ggc_strdup (temp);
2708       free (temp);
2709     }
2710   return res;
2711 }
2712
2713 /* Find the variable id for tree T in the map.
2714    If T doesn't exist in the map, create an entry for it and return it.  */
2715
2716 static varinfo_t
2717 get_vi_for_tree (tree t)
2718 {
2719   void **slot = pointer_map_contains (vi_for_tree, t);
2720   if (slot == NULL)
2721     return get_varinfo (create_variable_info_for (t, alias_get_name (t)));
2722
2723   return (varinfo_t) *slot;
2724 }
2725
2726 /* Get a scalar constraint expression for a new temporary variable.  */
2727
2728 static struct constraint_expr
2729 new_scalar_tmp_constraint_exp (const char *name)
2730 {
2731   struct constraint_expr tmp;
2732   varinfo_t vi;
2733
2734   vi = new_var_info (NULL_TREE, name);
2735   vi->offset = 0;
2736   vi->size = -1;
2737   vi->fullsize = -1;
2738   vi->is_full_var = 1;
2739
2740   tmp.var = vi->id;
2741   tmp.type = SCALAR;
2742   tmp.offset = 0;
2743
2744   return tmp;
2745 }
2746
2747 /* Get a constraint expression vector from an SSA_VAR_P node.
2748    If address_p is true, the result will be taken its address of.  */
2749
2750 static void
2751 get_constraint_for_ssa_var (tree t, VEC(ce_s, heap) **results, bool address_p)
2752 {
2753   struct constraint_expr cexpr;
2754   varinfo_t vi;
2755
2756   /* We allow FUNCTION_DECLs here even though it doesn't make much sense.  */
2757   gcc_assert (SSA_VAR_P (t) || DECL_P (t));
2758
2759   /* For parameters, get at the points-to set for the actual parm
2760      decl.  */
2761   if (TREE_CODE (t) == SSA_NAME
2762       && (TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (t)) == PARM_DECL
2763           || TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (t)) == RESULT_DECL)
2764       && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (t))
2765     {
2766       get_constraint_for_ssa_var (SSA_NAME_VAR (t), results, address_p);
2767       return;
2768     }
2769
2770   /* For global variables resort to the alias target.  */
2771   if (TREE_CODE (t) == VAR_DECL
2772       && (TREE_STATIC (t) || DECL_EXTERNAL (t)))
2773     {
2774       struct varpool_node *node = varpool_get_node (t);
2775       if (node && node->alias)
2776         {
2777           node = varpool_variable_node (node, NULL);
2778           t = node->decl;
2779         }
2780     }
2781
2782   vi = get_vi_for_tree (t);
2783   cexpr.var = vi->id;
2784   cexpr.type = SCALAR;
2785   cexpr.offset = 0;
2786   /* If we determine the result is "anything", and we know this is readonly,
2787      say it points to readonly memory instead.  */
2788   if (cexpr.var == anything_id && TREE_READONLY (t))
2789     {
2790       gcc_unreachable ();
2791       cexpr.type = ADDRESSOF;
2792       cexpr.var = readonly_id;
2793     }
2794
2795   /* If we are not taking the address of the constraint expr, add all
2796      sub-fiels of the variable as well.  */
2797   if (!address_p
2798       && !vi->is_full_var)
2799     {
2800       for (; vi; vi = vi->next)
2801         {
2802           cexpr.var = vi->id;
2803           VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
2804         }
2805       return;
2806     }
2807
2808   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
2809 }
2810
2811 /* Process constraint T, performing various simplifications and then
2812    adding it to our list of overall constraints.  */
2813
2814 static void
2815 process_constraint (constraint_t t)
2816 {
2817   struct constraint_expr rhs = t->rhs;
2818   struct constraint_expr lhs = t->lhs;
2819
2820   gcc_assert (rhs.var < VEC_length (varinfo_t, varmap));
2821   gcc_assert (lhs.var < VEC_length (varinfo_t, varmap));
2822
2823   /* If we didn't get any useful constraint from the lhs we get
2824      &ANYTHING as fallback from get_constraint_for.  Deal with
2825      it here by turning it into *ANYTHING.  */
2826   if (lhs.type == ADDRESSOF
2827       && lhs.var == anything_id)
2828     lhs.type = DEREF;
2829
2830   /* ADDRESSOF on the lhs is invalid.  */
2831   gcc_assert (lhs.type != ADDRESSOF);
2832
2833   /* We shouldn't add constraints from things that cannot have pointers.
2834      It's not completely trivial to avoid in the callers, so do it here.  */
2835   if (rhs.type != ADDRESSOF
2836       && !get_varinfo (rhs.var)->may_have_pointers)
2837     return;
2838
2839   /* Likewise adding to the solution of a non-pointer var isn't useful.  */
2840   if (!get_varinfo (lhs.var)->may_have_pointers)
2841     return;
2842
2843   /* This can happen in our IR with things like n->a = *p */
2844   if (rhs.type == DEREF && lhs.type == DEREF && rhs.var != anything_id)
2845     {
2846       /* Split into tmp = *rhs, *lhs = tmp */
2847       struct constraint_expr tmplhs;
2848       tmplhs = new_scalar_tmp_constraint_exp ("doubledereftmp");
2849       process_constraint (new_constraint (tmplhs, rhs));
2850       process_constraint (new_constraint (lhs, tmplhs));
2851     }
2852   else if (rhs.type == ADDRESSOF && lhs.type == DEREF)
2853     {
2854       /* Split into tmp = &rhs, *lhs = tmp */
2855       struct constraint_expr tmplhs;
2856       tmplhs = new_scalar_tmp_constraint_exp ("derefaddrtmp");
2857       process_constraint (new_constraint (tmplhs, rhs));
2858       process_constraint (new_constraint (lhs, tmplhs));
2859     }
2860   else
2861     {
2862       gcc_assert (rhs.type != ADDRESSOF || rhs.offset == 0);
2863       VEC_safe_push (constraint_t, heap, constraints, t);
2864     }
2865 }
2866
2867
2868 /* Return the position, in bits, of FIELD_DECL from the beginning of its
2869    structure.  */
2870
2871 static HOST_WIDE_INT
2872 bitpos_of_field (const tree fdecl)
2873 {
2874   if (!host_integerp (DECL_FIELD_OFFSET (fdecl), 0)
2875       || !host_integerp (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (fdecl), 0))
2876     return -1;
2877
2878   return (TREE_INT_CST_LOW (DECL_FIELD_OFFSET (fdecl)) * BITS_PER_UNIT
2879           + TREE_INT_CST_LOW (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (fdecl)));
2880 }
2881
2882
2883 /* Get constraint expressions for offsetting PTR by OFFSET.  Stores the
2884    resulting constraint expressions in *RESULTS.  */
2885
2886 static void
2887 get_constraint_for_ptr_offset (tree ptr, tree offset,
2888                                VEC (ce_s, heap) **results)
2889 {
2890   struct constraint_expr c;
2891   unsigned int j, n;
2892   HOST_WIDE_INT rhsoffset;
2893
2894   /* If we do not do field-sensitive PTA adding offsets to pointers
2895      does not change the points-to solution.  */
2896   if (!use_field_sensitive)
2897     {
2898       get_constraint_for_rhs (ptr, results);
2899       return;
2900     }
2901
2902   /* If the offset is not a non-negative integer constant that fits
2903      in a HOST_WIDE_INT, we have to fall back to a conservative
2904      solution which includes all sub-fields of all pointed-to
2905      variables of ptr.  */
2906   if (offset == NULL_TREE
2907       || TREE_CODE (offset) != INTEGER_CST)
2908     rhsoffset = UNKNOWN_OFFSET;
2909   else
2910     {
2911       /* Sign-extend the offset.  */
2912       double_int soffset
2913         = double_int_sext (tree_to_double_int (offset),
2914                            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (offset)));
2915       if (!double_int_fits_in_shwi_p (soffset))
2916         rhsoffset = UNKNOWN_OFFSET;
2917       else
2918         {
2919           /* Make sure the bit-offset also fits.  */
2920           HOST_WIDE_INT rhsunitoffset = soffset.low;
2921           rhsoffset = rhsunitoffset * BITS_PER_UNIT;
2922           if (rhsunitoffset != rhsoffset / BITS_PER_UNIT)
2923             rhsoffset = UNKNOWN_OFFSET;
2924         }
2925     }
2926
2927   get_constraint_for_rhs (ptr, results);
2928   if (rhsoffset == 0)
2929     return;
2930
2931   /* As we are eventually appending to the solution do not use
2932      VEC_iterate here.  */
2933   n = VEC_length (ce_s, *results);
2934   for (j = 0; j < n; j++)
2935     {
2936       varinfo_t curr;
2937       c = *VEC_index (ce_s, *results, j);
2938       curr = get_varinfo (c.var);
2939
2940       if (c.type == ADDRESSOF
2941           /* If this varinfo represents a full variable just use it.  */
2942           && curr->is_full_var)
2943         c.offset = 0;
2944       else if (c.type == ADDRESSOF
2945                /* If we do not know the offset add all subfields.  */
2946                && rhsoffset == UNKNOWN_OFFSET)
2947         {
2948           varinfo_t temp = lookup_vi_for_tree (curr->decl);
2949           do
2950             {
2951               struct constraint_expr c2;
2952               c2.var = temp->id;
2953               c2.type = ADDRESSOF;
2954               c2.offset = 0;
2955               if (c2.var != c.var)
2956                 VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &c2);
2957               temp = temp->next;
2958             }
2959           while (temp);
2960         }
2961       else if (c.type == ADDRESSOF)
2962         {
2963           varinfo_t temp;
2964           unsigned HOST_WIDE_INT offset = curr->offset + rhsoffset;
2965
2966           /* Search the sub-field which overlaps with the
2967              pointed-to offset.  If the result is outside of the variable
2968              we have to provide a conservative result, as the variable is
2969              still reachable from the resulting pointer (even though it
2970              technically cannot point to anything).  The last and first
2971              sub-fields are such conservative results.
2972              ???  If we always had a sub-field for &object + 1 then
2973              we could represent this in a more precise way.  */
2974           if (rhsoffset < 0
2975               && curr->offset < offset)
2976             offset = 0;
2977           temp = first_or_preceding_vi_for_offset (curr, offset);
2978
2979           /* If the found variable is not exactly at the pointed to
2980              result, we have to include the next variable in the
2981              solution as well.  Otherwise two increments by offset / 2
2982              do not result in the same or a conservative superset
2983              solution.  */
2984           if (temp->offset != offset
2985               && temp->next != NULL)
2986             {
2987               struct constraint_expr c2;
2988               c2.var = temp->next->id;
2989               c2.type = ADDRESSOF;
2990               c2.offset = 0;
2991               VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &c2);
2992             }
2993           c.var = temp->id;
2994           c.offset = 0;
2995         }
2996       else
2997         c.offset = rhsoffset;
2998
2999       VEC_replace (ce_s, *results, j, &c);
3000     }
3001 }
3002
3003
3004 /* Given a COMPONENT_REF T, return the constraint_expr vector for it.
3005    If address_p is true the result will be taken its address of.
3006    If lhs_p is true then the constraint expression is assumed to be used
3007    as the lhs.  */
3008
3009 static void
3010 get_constraint_for_component_ref (tree t, VEC(ce_s, heap) **results,
3011                                   bool address_p, bool lhs_p)
3012 {
3013   tree orig_t = t;
3014   HOST_WIDE_INT bitsize = -1;
3015   HOST_WIDE_INT bitmaxsize = -1;
3016   HOST_WIDE_INT bitpos;
3017   tree forzero;
3018   struct constraint_expr *result;
3019
3020   /* Some people like to do cute things like take the address of
3021      &0->a.b */
3022   forzero = t;
3023   while (handled_component_p (forzero)
3024          || INDIRECT_REF_P (forzero)
3025          || TREE_CODE (forzero) == MEM_REF)
3026     forzero = TREE_OPERAND (forzero, 0);
3027
3028   if (CONSTANT_CLASS_P (forzero) && integer_zerop (forzero))
3029     {
3030       struct constraint_expr temp;
3031
3032       temp.offset = 0;
3033       temp.var = integer_id;
3034       temp.type = SCALAR;
3035       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3036       return;
3037     }
3038
3039   /* Handle type-punning through unions.  If we are extracting a pointer
3040      from a union via a possibly type-punning access that pointer
3041      points to anything, similar to a conversion of an integer to
3042      a pointer.  */
3043   if (!lhs_p)
3044     {
3045       tree u;
3046       for (u = t;
3047            TREE_CODE (u) == COMPONENT_REF || TREE_CODE (u) == ARRAY_REF;
3048            u = TREE_OPERAND (u, 0))
3049         if (TREE_CODE (u) == COMPONENT_REF
3050             && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (u, 0))) == UNION_TYPE)
3051           {
3052             struct constraint_expr temp;
3053
3054             temp.offset = 0;
3055             temp.var = anything_id;
3056             temp.type = ADDRESSOF;
3057             VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3058             return;
3059           }
3060     }
3061
3062   t = get_ref_base_and_extent (t, &bitpos, &bitsize, &bitmaxsize);
3063
3064   /* Pretend to take the address of the base, we'll take care of
3065      adding the required subset of sub-fields below.  */
3066   get_constraint_for_1 (t, results, true, lhs_p);
3067   gcc_assert (VEC_length (ce_s, *results) == 1);
3068   result = VEC_last (ce_s, *results);
3069
3070   if (result->type == SCALAR
3071       && get_varinfo (result->var)->is_full_var)
3072     /* For single-field vars do not bother about the offset.  */
3073     result->offset = 0;
3074   else if (result->type == SCALAR)
3075     {
3076       /* In languages like C, you can access one past the end of an
3077          array.  You aren't allowed to dereference it, so we can
3078          ignore this constraint. When we handle pointer subtraction,
3079          we may have to do something cute here.  */
3080
3081       if ((unsigned HOST_WIDE_INT)bitpos < get_varinfo (result->var)->fullsize
3082           && bitmaxsize != 0)
3083         {
3084           /* It's also not true that the constraint will actually start at the
3085              right offset, it may start in some padding.  We only care about
3086              setting the constraint to the first actual field it touches, so
3087              walk to find it.  */
3088           struct constraint_expr cexpr = *result;
3089           varinfo_t curr;
3090           VEC_pop (ce_s, *results);
3091           cexpr.offset = 0;
3092           for (curr = get_varinfo (cexpr.var); curr; curr = curr->next)
3093             {
3094               if (ranges_overlap_p (curr->offset, curr->size,
3095                                     bitpos, bitmaxsize))
3096                 {
3097                   cexpr.var = curr->id;
3098                   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
3099                   if (address_p)
3100                     break;
3101                 }
3102             }
3103           /* If we are going to take the address of this field then
3104              to be able to compute reachability correctly add at least
3105              the last field of the variable.  */
3106           if (address_p
3107               && VEC_length (ce_s, *results) == 0)
3108             {
3109               curr = get_varinfo (cexpr.var);
3110               while (curr->next != NULL)
3111                 curr = curr->next;
3112               cexpr.var = curr->id;
3113               VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
3114             }
3115           else if (VEC_length (ce_s, *results) == 0)
3116             /* Assert that we found *some* field there. The user couldn't be
3117                accessing *only* padding.  */
3118             /* Still the user could access one past the end of an array
3119                embedded in a struct resulting in accessing *only* padding.  */
3120             /* Or accessing only padding via type-punning to a type
3121                that has a filed just in padding space.  */
3122             {
3123               cexpr.type = SCALAR;
3124               cexpr.var = anything_id;
3125               cexpr.offset = 0;
3126               VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
3127             }
3128         }
3129       else if (bitmaxsize == 0)
3130         {
3131           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3132             fprintf (dump_file, "Access to zero-sized part of variable,"
3133                      "ignoring\n");
3134         }
3135       else
3136         if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3137           fprintf (dump_file, "Access to past the end of variable, ignoring\n");
3138     }
3139   else if (result->type == DEREF)
3140     {
3141       /* If we do not know exactly where the access goes say so.  Note
3142          that only for non-structure accesses we know that we access
3143          at most one subfiled of any variable.  */
3144       if (bitpos == -1
3145           || bitsize != bitmaxsize
3146           || AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (orig_t))
3147           || result->offset == UNKNOWN_OFFSET)
3148         result->offset = UNKNOWN_OFFSET;
3149       else
3150         result->offset += bitpos;
3151     }
3152   else if (result->type == ADDRESSOF)
3153     {
3154       /* We can end up here for component references on a
3155          VIEW_CONVERT_EXPR <>(&foobar).  */
3156       result->type = SCALAR;
3157       result->var = anything_id;
3158       result->offset = 0;
3159     }
3160   else
3161     gcc_unreachable ();
3162 }
3163
3164
3165 /* Dereference the constraint expression CONS, and return the result.
3166    DEREF (ADDRESSOF) = SCALAR
3167    DEREF (SCALAR) = DEREF
3168    DEREF (DEREF) = (temp = DEREF1; result = DEREF(temp))
3169    This is needed so that we can handle dereferencing DEREF constraints.  */
3170
3171 static void
3172 do_deref (VEC (ce_s, heap) **constraints)
3173 {
3174   struct constraint_expr *c;
3175   unsigned int i = 0;
3176
3177   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, *constraints, i, c)
3178     {
3179       if (c->type == SCALAR)
3180         c->type = DEREF;
3181       else if (c->type == ADDRESSOF)
3182         c->type = SCALAR;
3183       else if (c->type == DEREF)
3184         {
3185           struct constraint_expr tmplhs;
3186           tmplhs = new_scalar_tmp_constraint_exp ("dereftmp");
3187           process_constraint (new_constraint (tmplhs, *c));
3188           c->var = tmplhs.var;
3189         }
3190       else
3191         gcc_unreachable ();
3192     }
3193 }
3194
3195 /* Given a tree T, return the constraint expression for taking the
3196    address of it.  */
3197
3198 static void
3199 get_constraint_for_address_of (tree t, VEC (ce_s, heap) **results)
3200 {
3201   struct constraint_expr *c;
3202   unsigned int i;
3203
3204   get_constraint_for_1 (t, results, true, true);
3205
3206   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, *results, i, c)
3207     {
3208       if (c->type == DEREF)
3209         c->type = SCALAR;
3210       else
3211         c->type = ADDRESSOF;
3212     }
3213 }
3214
3215 /* Given a tree T, return the constraint expression for it.  */
3216
3217 static void
3218 get_constraint_for_1 (tree t, VEC (ce_s, heap) **results, bool address_p,
3219                       bool lhs_p)
3220 {
3221   struct constraint_expr temp;
3222
3223   /* x = integer is all glommed to a single variable, which doesn't
3224      point to anything by itself.  That is, of course, unless it is an
3225      integer constant being treated as a pointer, in which case, we
3226      will return that this is really the addressof anything.  This
3227      happens below, since it will fall into the default case. The only
3228      case we know something about an integer treated like a pointer is
3229      when it is the NULL pointer, and then we just say it points to
3230      NULL.
3231
3232      Do not do that if -fno-delete-null-pointer-checks though, because
3233      in that case *NULL does not fail, so it _should_ alias *anything.
3234      It is not worth adding a new option or renaming the existing one,
3235      since this case is relatively obscure.  */
3236   if ((TREE_CODE (t) == INTEGER_CST
3237        && integer_zerop (t))
3238       /* The only valid CONSTRUCTORs in gimple with pointer typed
3239          elements are zero-initializer.  But in IPA mode we also
3240          process global initializers, so verify at least.  */
3241       || (TREE_CODE (t) == CONSTRUCTOR
3242           && CONSTRUCTOR_NELTS (t) == 0))
3243     {
3244       if (flag_delete_null_pointer_checks)
3245         temp.var = nothing_id;
3246       else
3247         temp.var = nonlocal_id;
3248       temp.type = ADDRESSOF;
3249       temp.offset = 0;
3250       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3251       return;
3252     }
3253
3254   /* String constants are read-only.  */
3255   if (TREE_CODE (t) == STRING_CST)
3256     {
3257       temp.var = readonly_id;
3258       temp.type = SCALAR;
3259       temp.offset = 0;
3260       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3261       return;
3262     }
3263
3264   switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (t)))
3265     {
3266     case tcc_expression:
3267       {
3268         switch (TREE_CODE (t))
3269           {
3270           case ADDR_EXPR:
3271             get_constraint_for_address_of (TREE_OPERAND (t, 0), results);
3272             return;
3273           default:;
3274           }
3275         break;
3276       }
3277     case tcc_reference:
3278       {
3279         switch (TREE_CODE (t))
3280           {
3281           case MEM_REF:
3282             {
3283               struct constraint_expr cs;
3284               varinfo_t vi, curr;
3285               get_constraint_for_ptr_offset (TREE_OPERAND (t, 0),
3286                                              TREE_OPERAND (t, 1), results);
3287               do_deref (results);
3288
3289               /* If we are not taking the address then make sure to process
3290                  all subvariables we might access.  */
3291               if (address_p)
3292                 return;
3293
3294               cs = *VEC_last (ce_s, *results);
3295               if (cs.type == DEREF
3296                   && type_can_have_subvars (TREE_TYPE (t)))
3297                 {
3298                   /* For dereferences this means we have to defer it
3299                      to solving time.  */
3300                   VEC_last (ce_s, *results)->offset = UNKNOWN_OFFSET;
3301                   return;
3302                 }
3303               if (cs.type != SCALAR)
3304                 return;
3305
3306               vi = get_varinfo (cs.var);
3307               curr = vi->next;
3308               if (!vi->is_full_var
3309                   && curr)
3310                 {
3311                   unsigned HOST_WIDE_INT size;
3312                   if (host_integerp (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (t)), 1))
3313                     size = TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (t)));
3314                   else
3315                     size = -1;
3316                   for (; curr; curr = curr->next)
3317                     {
3318                       if (curr->offset - vi->offset < size)
3319                         {
3320                           cs.var = curr->id;
3321                           VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cs);
3322                         }
3323                       else
3324                         break;
3325                     }
3326                 }
3327               return;
3328             }
3329           case ARRAY_REF:
3330           case ARRAY_RANGE_REF:
3331           case COMPONENT_REF:
3332             get_constraint_for_component_ref (t, results, address_p, lhs_p);
3333             return;
3334           case VIEW_CONVERT_EXPR:
3335             get_constraint_for_1 (TREE_OPERAND (t, 0), results, address_p,
3336                                   lhs_p);
3337             return;
3338           /* We are missing handling for TARGET_MEM_REF here.  */
3339           default:;
3340           }
3341         break;
3342       }
3343     case tcc_exceptional:
3344       {
3345         switch (TREE_CODE (t))
3346           {
3347           case SSA_NAME:
3348             {
3349               get_constraint_for_ssa_var (t, results, address_p);
3350               return;
3351             }
3352           case CONSTRUCTOR:
3353             {
3354               unsigned int i;
3355               tree val;
3356               VEC (ce_s, heap) *tmp = NULL;
3357               FOR_EACH_CONSTRUCTOR_VALUE (CONSTRUCTOR_ELTS (t), i, val)
3358                 {
3359                   struct constraint_expr *rhsp;
3360                   unsigned j;
3361                   get_constraint_for_1 (val, &tmp, address_p, lhs_p);
3362                   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, tmp, j, rhsp)
3363                     VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, rhsp);
3364                   VEC_truncate (ce_s, tmp, 0);
3365                 }
3366               VEC_free (ce_s, heap, tmp);
3367               /* We do not know whether the constructor was complete,
3368                  so technically we have to add &NOTHING or &ANYTHING
3369                  like we do for an empty constructor as well.  */
3370               return;
3371             }
3372           default:;
3373           }
3374         break;
3375       }
3376     case tcc_declaration:
3377       {
3378         get_constraint_for_ssa_var (t, results, address_p);
3379         return;
3380       }
3381     case tcc_constant:
3382       {
3383         /* We cannot refer to automatic variables through constants.  */ 
3384         temp.type = ADDRESSOF;
3385         temp.var = nonlocal_id;
3386         temp.offset = 0;
3387         VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3388         return;
3389       }
3390     default:;
3391     }
3392
3393   /* The default fallback is a constraint from anything.  */
3394   temp.type = ADDRESSOF;
3395   temp.var = anything_id;
3396   temp.offset = 0;
3397   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3398 }
3399
3400 /* Given a gimple tree T, return the constraint expression vector for it.  */
3401
3402 static void
3403 get_constraint_for (tree t, VEC (ce_s, heap) **results)
3404 {
3405   gcc_assert (VEC_length (ce_s, *results) == 0);
3406
3407   get_constraint_for_1 (t, results, false, true);
3408 }
3409
3410 /* Given a gimple tree T, return the constraint expression vector for it
3411    to be used as the rhs of a constraint.  */
3412
3413 static void
3414 get_constraint_for_rhs (tree t, VEC (ce_s, heap) **results)
3415 {
3416   gcc_assert (VEC_length (ce_s, *results) == 0);
3417
3418   get_constraint_for_1 (t, results, false, false);
3419 }
3420
3421
3422 /* Efficiently generates constraints from all entries in *RHSC to all
3423    entries in *LHSC.  */
3424
3425 static void
3426 process_all_all_constraints (VEC (ce_s, heap) *lhsc, VEC (ce_s, heap) *rhsc)
3427 {
3428   struct constraint_expr *lhsp, *rhsp;
3429   unsigned i, j;
3430
3431   if (VEC_length (ce_s, lhsc) <= 1
3432       || VEC_length (ce_s, rhsc) <= 1)
3433     {
3434       FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, i, lhsp)
3435         FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, j, rhsp)
3436           process_constraint (new_constraint (*lhsp, *rhsp));
3437     }
3438   else
3439     {
3440       struct constraint_expr tmp;
3441       tmp = new_scalar_tmp_constraint_exp ("allalltmp");
3442       FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
3443         process_constraint (new_constraint (tmp, *rhsp));
3444       FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, i, lhsp)
3445         process_constraint (new_constraint (*lhsp, tmp));
3446     }
3447 }
3448
3449 /* Handle aggregate copies by expanding into copies of the respective
3450    fields of the structures.  */
3451
3452 static void
3453 do_structure_copy (tree lhsop, tree rhsop)
3454 {
3455   struct constraint_expr *lhsp, *rhsp;
3456   VEC (ce_s, heap) *lhsc = NULL, *rhsc = NULL;
3457   unsigned j;
3458
3459   get_constraint_for (lhsop, &lhsc);
3460   get_constraint_for_rhs (rhsop, &rhsc);
3461   lhsp = VEC_index (ce_s, lhsc, 0);
3462   rhsp = VEC_index (ce_s, rhsc, 0);
3463   if (lhsp->type == DEREF
3464       || (lhsp->type == ADDRESSOF && lhsp->var == anything_id)
3465       || rhsp->type == DEREF)
3466     {
3467       if (lhsp->type == DEREF)
3468         {
3469           gcc_assert (VEC_length (ce_s, lhsc) == 1);
3470           lhsp->offset = UNKNOWN_OFFSET;
3471         }
3472       if (rhsp->type == DEREF)
3473         {
3474           gcc_assert (VEC_length (ce_s, rhsc) == 1);
3475           rhsp->offset = UNKNOWN_OFFSET;
3476         }
3477       process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
3478     }
3479   else if (lhsp->type == SCALAR
3480            && (rhsp->type == SCALAR
3481                || rhsp->type == ADDRESSOF))
3482     {
3483       HOST_WIDE_INT lhssize, lhsmaxsize, lhsoffset;
3484       HOST_WIDE_INT rhssize, rhsmaxsize, rhsoffset;
3485       unsigned k = 0;
3486       get_ref_base_and_extent (lhsop, &lhsoffset, &lhssize, &lhsmaxsize);
3487       get_ref_base_and_extent (rhsop, &rhsoffset, &rhssize, &rhsmaxsize);
3488       for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, lhsp);)
3489         {
3490           varinfo_t lhsv, rhsv;
3491           rhsp = VEC_index (ce_s, rhsc, k);
3492           lhsv = get_varinfo (lhsp->var);
3493           rhsv = get_varinfo (rhsp->var);
3494           if (lhsv->may_have_pointers
3495               && (lhsv->is_full_var
3496                   || rhsv->is_full_var
3497                   || ranges_overlap_p (lhsv->offset + rhsoffset, lhsv->size,
3498                                        rhsv->offset + lhsoffset, rhsv->size)))
3499             process_constraint (new_constraint (*lhsp, *rhsp));
3500           if (!rhsv->is_full_var
3501               && (lhsv->is_full_var
3502                   || (lhsv->offset + rhsoffset + lhsv->size
3503                       > rhsv->offset + lhsoffset + rhsv->size)))
3504             {
3505               ++k;
3506               if (k >= VEC_length (ce_s, rhsc))
3507                 break;
3508             }
3509           else
3510             ++j;
3511         }
3512     }
3513   else
3514     gcc_unreachable ();
3515
3516   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3517   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
3518 }
3519
3520 /* Create constraints ID = { rhsc }.  */
3521
3522 static void
3523 make_constraints_to (unsigned id, VEC(ce_s, heap) *rhsc)
3524 {
3525   struct constraint_expr *c;
3526   struct constraint_expr includes;
3527   unsigned int j;
3528
3529   includes.var = id;
3530   includes.offset = 0;
3531   includes.type = SCALAR;
3532
3533   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, j, c)
3534     process_constraint (new_constraint (includes, *c));
3535 }
3536
3537 /* Create a constraint ID = OP.  */
3538
3539 static void
3540 make_constraint_to (unsigned id, tree op)
3541 {
3542   VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
3543   get_constraint_for_rhs (op, &rhsc);
3544   make_constraints_to (id, rhsc);
3545   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
3546 }
3547
3548 /* Create a constraint ID = &FROM.  */
3549
3550 static void
3551 make_constraint_from (varinfo_t vi, int from)
3552 {
3553   struct constraint_expr lhs, rhs;
3554
3555   lhs.var = vi->id;
3556   lhs.offset = 0;
3557   lhs.type = SCALAR;
3558
3559   rhs.var = from;
3560   rhs.offset = 0;
3561   rhs.type = ADDRESSOF;
3562   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3563 }
3564
3565 /* Create a constraint ID = FROM.  */
3566
3567 static void
3568 make_copy_constraint (varinfo_t vi, int from)
3569 {
3570   struct constraint_expr lhs, rhs;
3571
3572   lhs.var = vi->id;
3573   lhs.offset = 0;
3574   lhs.type = SCALAR;
3575
3576   rhs.var = from;
3577   rhs.offset = 0;
3578   rhs.type = SCALAR;
3579   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3580 }
3581
3582 /* Make constraints necessary to make OP escape.  */
3583
3584 static void
3585 make_escape_constraint (tree op)
3586 {
3587   make_constraint_to (escaped_id, op);
3588 }
3589
3590 /* Add constraints to that the solution of VI is transitively closed.  */
3591
3592 static void
3593 make_transitive_closure_constraints (varinfo_t vi)
3594 {
3595   struct constraint_expr lhs, rhs;
3596
3597   /* VAR = *VAR;  */
3598   lhs.type = SCALAR;
3599   lhs.var = vi->id;
3600   lhs.offset = 0;
3601   rhs.type = DEREF;
3602   rhs.var = vi->id;
3603   rhs.offset = 0;
3604   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3605
3606   /* VAR = VAR + UNKNOWN;  */
3607   lhs.type = SCALAR;
3608   lhs.var = vi->id;
3609   lhs.offset = 0;
3610   rhs.type = SCALAR;
3611   rhs.var = vi->id;
3612   rhs.offset = UNKNOWN_OFFSET;
3613   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3614 }
3615
3616 /* Temporary storage for fake var decls.  */
3617 struct obstack fake_var_decl_obstack;
3618
3619 /* Build a fake VAR_DECL acting as referrer to a DECL_UID.  */
3620
3621 static tree
3622 build_fake_var_decl (tree type)
3623 {
3624   tree decl = (tree) XOBNEW (&fake_var_decl_obstack, struct tree_var_decl);
3625   memset (decl, 0, sizeof (struct tree_var_decl));
3626   TREE_SET_CODE (decl, VAR_DECL);
3627   TREE_TYPE (decl) = type;
3628   DECL_UID (decl) = allocate_decl_uid ();
3629   SET_DECL_PT_UID (decl, -1);
3630   layout_decl (decl, 0);
3631   return decl;
3632 }
3633
3634 /* Create a new artificial heap variable with NAME.
3635    Return the created variable.  */
3636
3637 static varinfo_t
3638 make_heapvar (const char *name)
3639 {
3640   varinfo_t vi;
3641   tree heapvar;
3642   
3643   heapvar = build_fake_var_decl (ptr_type_node);
3644   DECL_EXTERNAL (heapvar) = 1;
3645
3646   vi = new_var_info (heapvar, name);
3647   vi->is_artificial_var = true;
3648   vi->is_heap_var = true;
3649   vi->is_unknown_size_var = true;
3650   vi->offset = 0;
3651   vi->fullsize = ~0;
3652   vi->size = ~0;
3653   vi->is_full_var = true;
3654   insert_vi_for_tree (heapvar, vi);
3655
3656   return vi;
3657 }
3658
3659 /* Create a new artificial heap variable with NAME and make a
3660    constraint from it to LHS.  Set flags according to a tag used
3661    for tracking restrict pointers.  */
3662
3663 static varinfo_t
3664 make_constraint_from_restrict (varinfo_t lhs, const char *name)
3665 {
3666   varinfo_t vi = make_heapvar (name);
3667   vi->is_global_var = 1;
3668   vi->may_have_pointers = 1;
3669   make_constraint_from (lhs, vi->id);
3670   return vi;
3671 }
3672
3673 /* Create a new artificial heap variable with NAME and make a
3674    constraint from it to LHS.  Set flags according to a tag used
3675    for tracking restrict pointers and make the artificial heap
3676    point to global memory.  */
3677
3678 static varinfo_t
3679 make_constraint_from_global_restrict (varinfo_t lhs, const char *name)
3680 {
3681   varinfo_t vi = make_constraint_from_restrict (lhs, name);
3682   make_copy_constraint (vi, nonlocal_id);
3683   return vi;
3684 }
3685
3686 /* In IPA mode there are varinfos for different aspects of reach
3687    function designator.  One for the points-to set of the return
3688    value, one for the variables that are clobbered by the function,
3689    one for its uses and one for each parameter (including a single
3690    glob for remaining variadic arguments).  */
3691
3692 enum { fi_clobbers = 1, fi_uses = 2,
3693        fi_static_chain = 3, fi_result = 4, fi_parm_base = 5 };
3694
3695 /* Get a constraint for the requested part of a function designator FI
3696    when operating in IPA mode.  */
3697
3698 static struct constraint_expr
3699 get_function_part_constraint (varinfo_t fi, unsigned part)
3700 {
3701   struct constraint_expr c;
3702
3703   gcc_assert (in_ipa_mode);
3704
3705   if (fi->id == anything_id)
3706     {
3707       /* ???  We probably should have a ANYFN special variable.  */
3708       c.var = anything_id;
3709       c.offset = 0;
3710       c.type = SCALAR;
3711     }
3712   else if (TREE_CODE (fi->decl) == FUNCTION_DECL)
3713     {
3714       varinfo_t ai = first_vi_for_offset (fi, part);
3715       if (ai)
3716         c.var = ai->id;
3717       else
3718         c.var = anything_id;
3719       c.offset = 0;
3720       c.type = SCALAR;
3721     }
3722   else
3723     {
3724       c.var = fi->id;
3725       c.offset = part;
3726       c.type = DEREF;
3727     }
3728
3729   return c;
3730 }
3731
3732 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call on the
3733    RHS.  */
3734
3735 static void
3736 handle_rhs_call (gimple stmt, VEC(ce_s, heap) **results)
3737 {
3738   struct constraint_expr rhsc;
3739   unsigned i;
3740   bool returns_uses = false;
3741
3742   for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); ++i)
3743     {
3744       tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
3745       int flags = gimple_call_arg_flags (stmt, i);
3746
3747       /* If the argument is not used we can ignore it.  */
3748       if (flags & EAF_UNUSED)
3749         continue;
3750
3751       /* As we compute ESCAPED context-insensitive we do not gain
3752          any precision with just EAF_NOCLOBBER but not EAF_NOESCAPE
3753          set.  The argument would still get clobbered through the
3754          escape solution.  */
3755       if ((flags & EAF_NOCLOBBER)
3756            && (flags & EAF_NOESCAPE))
3757         {
3758           varinfo_t uses = get_call_use_vi (stmt);
3759           if (!(flags & EAF_DIRECT))
3760             {
3761               varinfo_t tem = new_var_info (NULL_TREE, "callarg");
3762               make_constraint_to (tem->id, arg);
3763               make_transitive_closure_constraints (tem);
3764               make_copy_constraint (uses, tem->id);
3765             }
3766           else
3767             make_constraint_to (uses->id, arg);
3768           returns_uses = true;
3769         }
3770       else if (flags & EAF_NOESCAPE)
3771         {
3772           struct constraint_expr lhs, rhs;
3773           varinfo_t uses = get_call_use_vi (stmt);
3774           varinfo_t clobbers = get_call_clobber_vi (stmt);
3775           varinfo_t tem = new_var_info (NULL_TREE, "callarg");
3776           make_constraint_to (tem->id, arg);
3777           if (!(flags & EAF_DIRECT))
3778             make_transitive_closure_constraints (tem);
3779           make_copy_constraint (uses, tem->id);
3780           make_copy_constraint (clobbers, tem->id);
3781           /* Add *tem = nonlocal, do not add *tem = callused as
3782              EAF_NOESCAPE parameters do not escape to other parameters
3783              and all other uses appear in NONLOCAL as well.  */
3784           lhs.type = DEREF;
3785           lhs.var = tem->id;
3786           lhs.offset = 0;
3787           rhs.type = SCALAR;
3788           rhs.var = nonlocal_id;
3789           rhs.offset = 0;
3790           process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3791           returns_uses = true;
3792         }
3793       else
3794         make_escape_constraint (arg);
3795     }
3796
3797   /* If we added to the calls uses solution make sure we account for
3798      pointers to it to be returned.  */
3799   if (returns_uses)
3800     {
3801       rhsc.var = get_call_use_vi (stmt)->id;
3802       rhsc.offset = 0;
3803       rhsc.type = SCALAR;
3804       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &rhsc);
3805     }
3806
3807   /* The static chain escapes as well.  */
3808   if (gimple_call_chain (stmt))
3809     make_escape_constraint (gimple_call_chain (stmt));
3810
3811   /* And if we applied NRV the address of the return slot escapes as well.  */
3812   if (gimple_call_return_slot_opt_p (stmt)
3813       && gimple_call_lhs (stmt) != NULL_TREE
3814       && TREE_ADDRESSABLE (TREE_TYPE (gimple_call_lhs (stmt))))
3815     {
3816       VEC(ce_s, heap) *tmpc = NULL;
3817       struct constraint_expr lhsc, *c;
3818       get_constraint_for_address_of (gimple_call_lhs (stmt), &tmpc);
3819       lhsc.var = escaped_id;
3820       lhsc.offset = 0;
3821       lhsc.type = SCALAR;
3822       FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, tmpc, i, c)
3823         process_constraint (new_constraint (lhsc, *c));
3824       VEC_free(ce_s, heap, tmpc);
3825     }
3826
3827   /* Regular functions return nonlocal memory.  */
3828   rhsc.var = nonlocal_id;
3829   rhsc.offset = 0;
3830   rhsc.type = SCALAR;
3831   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &rhsc);
3832 }
3833
3834 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call
3835    that returns a pointer and assigns it to LHS.  This simply makes
3836    the LHS point to global and escaped variables.  */
3837
3838 static void
3839 handle_lhs_call (gimple stmt, tree lhs, int flags, VEC(ce_s, heap) *rhsc,
3840                  tree fndecl)
3841 {
3842   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
3843
3844   get_constraint_for (lhs, &lhsc);
3845   /* If the store is to a global decl make sure to
3846      add proper escape constraints.  */
3847   lhs = get_base_address (lhs);
3848   if (lhs
3849       && DECL_P (lhs)
3850       && is_global_var (lhs))
3851     {
3852       struct constraint_expr tmpc;
3853       tmpc.var = escaped_id;
3854       tmpc.offset = 0;
3855       tmpc.type = SCALAR;
3856       VEC_safe_push (ce_s, heap, lhsc, &tmpc);
3857     }
3858
3859   /* If the call returns an argument unmodified override the rhs
3860      constraints.  */
3861   flags = gimple_call_return_flags (stmt);
3862   if (flags & ERF_RETURNS_ARG
3863       && (flags & ERF_RETURN_ARG_MASK) < gimple_call_num_args (stmt))
3864     {
3865       tree arg;
3866       rhsc = NULL;
3867       arg = gimple_call_arg (stmt, flags & ERF_RETURN_ARG_MASK);
3868       get_constraint_for (arg, &rhsc);
3869       process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
3870       VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
3871     }
3872   else if (flags & ERF_NOALIAS)
3873     {
3874       varinfo_t vi;
3875       struct constraint_expr tmpc;
3876       rhsc = NULL;
3877       vi = make_heapvar ("HEAP");
3878       /* We delay marking allocated storage global until we know if
3879          it escapes.  */
3880       DECL_EXTERNAL (vi->decl) = 0;
3881       vi->is_global_var = 0;
3882       /* If this is not a real malloc call assume the memory was
3883          initialized and thus may point to global memory.  All
3884          builtin functions with the malloc attribute behave in a sane way.  */
3885       if (!fndecl
3886           || DECL_BUILT_IN_CLASS (fndecl) != BUILT_IN_NORMAL)
3887         make_constraint_from (vi, nonlocal_id);
3888       tmpc.var = vi->id;
3889       tmpc.offset = 0;
3890       tmpc.type = ADDRESSOF;
3891       VEC_safe_push (ce_s, heap, rhsc, &tmpc);
3892       process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
3893       VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
3894     }
3895   else
3896     process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
3897
3898   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3899 }
3900
3901 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call of a
3902    const function that returns a pointer in the statement STMT.  */
3903
3904 static void
3905 handle_const_call (gimple stmt, VEC(ce_s, heap) **results)
3906 {
3907   struct constraint_expr rhsc;
3908   unsigned int k;
3909
3910   /* Treat nested const functions the same as pure functions as far
3911      as the static chain is concerned.  */
3912   if (gimple_call_chain (stmt))
3913     {
3914       varinfo_t uses = get_call_use_vi (stmt);
3915       make_transitive_closure_constraints (uses);
3916       make_constraint_to (uses->id, gimple_call_chain (stmt));
3917       rhsc.var = uses->id;
3918       rhsc.offset = 0;
3919       rhsc.type = SCALAR;
3920       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &rhsc);
3921     }
3922
3923   /* May return arguments.  */
3924   for (k = 0; k < gimple_call_num_args (stmt); ++k)
3925     {
3926       tree arg = gimple_call_arg (stmt, k);
3927       VEC(ce_s, heap) *argc = NULL;
3928       unsigned i;
3929       struct constraint_expr *argp;
3930       get_constraint_for_rhs (arg, &argc);
3931       FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, argc, i, argp)
3932         VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, argp);
3933       VEC_free(ce_s, heap, argc);
3934     }
3935
3936   /* May return addresses of globals.  */
3937   rhsc.var = nonlocal_id;
3938   rhsc.offset = 0;
3939   rhsc.type = ADDRESSOF;
3940   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &rhsc);
3941 }
3942
3943 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call to a
3944    pure function in statement STMT.  */
3945
3946 static void
3947 handle_pure_call (gimple stmt, VEC(ce_s, heap) **results)
3948 {
3949   struct constraint_expr rhsc;
3950   unsigned i;
3951   varinfo_t uses = NULL;
3952
3953   /* Memory reached from pointer arguments is call-used.  */
3954   for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); ++i)
3955     {
3956       tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
3957       if (!uses)
3958         {
3959           uses = get_call_use_vi (stmt);
3960           make_transitive_closure_constraints (uses);
3961         }
3962       make_constraint_to (uses->id, arg);
3963     }
3964
3965   /* The static chain is used as well.  */
3966   if (gimple_call_chain (stmt))
3967     {
3968       if (!uses)
3969         {
3970           uses = get_call_use_vi (stmt);
3971           make_transitive_closure_constraints (uses);
3972         }
3973       make_constraint_to (uses->id, gimple_call_chain (stmt));
3974     }
3975
3976   /* Pure functions may return call-used and nonlocal memory.  */
3977   if (uses)
3978     {
3979       rhsc.var = uses->id;
3980       rhsc.offset = 0;
3981       rhsc.type = SCALAR;
3982       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &rhsc);
3983     }
3984   rhsc.var = nonlocal_id;
3985   rhsc.offset = 0;
3986   rhsc.type = SCALAR;
3987   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &rhsc);
3988 }
3989
3990
3991 /* Return the varinfo for the callee of CALL.  */
3992
3993 static varinfo_t
3994 get_fi_for_callee (gimple call)
3995 {
3996   tree decl, fn = gimple_call_fn (call);
3997
3998   if (fn && TREE_CODE (fn) == OBJ_TYPE_REF)
3999     fn = OBJ_TYPE_REF_EXPR (fn);
4000
4001   /* If we can directly resolve the function being called, do so.
4002      Otherwise, it must be some sort of indirect expression that
4003      we should still be able to handle.  */
4004   decl = gimple_call_addr_fndecl (fn);
4005   if (decl)
4006     return get_vi_for_tree (decl);
4007
4008   /* If the function is anything other than a SSA name pointer we have no
4009      clue and should be getting ANYFN (well, ANYTHING for now).  */
4010   if (!fn || TREE_CODE (fn) != SSA_NAME)
4011     return get_varinfo (anything_id);
4012
4013   if ((TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (fn)) == PARM_DECL
4014        || TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (fn)) == RESULT_DECL)
4015       && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (fn))
4016     fn = SSA_NAME_VAR (fn);
4017
4018   return get_vi_for_tree (fn);
4019 }
4020
4021 /* Create constraints for the builtin call T.  Return true if the call
4022    was handled, otherwise false.  */
4023
4024 static bool
4025 find_func_aliases_for_builtin_call (gimple t)
4026 {
4027   tree fndecl = gimple_call_fndecl (t);
4028   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
4029   VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
4030   varinfo_t fi;
4031
4032   if (gimple_call_builtin_class_p (t, BUILT_IN_NORMAL))
4033     /* ???  All builtins that are handled here need to be handled
4034        in the alias-oracle query functions explicitly!  */
4035     switch (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl))
4036       {
4037       /* All the following functions return a pointer to the same object
4038          as their first argument points to.  The functions do not add
4039          to the ESCAPED solution.  The functions make the first argument
4040          pointed to memory point to what the second argument pointed to
4041          memory points to.  */
4042       case BUILT_IN_STRCPY:
4043       case BUILT_IN_STRNCPY:
4044       case BUILT_IN_BCOPY:
4045       case BUILT_IN_MEMCPY:
4046       case BUILT_IN_MEMMOVE:
4047       case BUILT_IN_MEMPCPY:
4048       case BUILT_IN_STPCPY:
4049       case BUILT_IN_STPNCPY:
4050       case BUILT_IN_STRCAT:
4051       case BUILT_IN_STRNCAT:
4052       case BUILT_IN_STRCPY_CHK:
4053       case BUILT_IN_STRNCPY_CHK:
4054       case BUILT_IN_MEMCPY_CHK:
4055       case BUILT_IN_MEMMOVE_CHK:
4056       case BUILT_IN_MEMPCPY_CHK:
4057       case BUILT_IN_STPCPY_CHK:
4058       case BUILT_IN_STPNCPY_CHK:
4059       case BUILT_IN_STRCAT_CHK:
4060       case BUILT_IN_STRNCAT_CHK:
4061       case BUILT_IN_TM_MEMCPY:
4062       case BUILT_IN_TM_MEMMOVE:
4063         {
4064           tree res = gimple_call_lhs (t);
4065           tree dest = gimple_call_arg (t, (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl)
4066                                            == BUILT_IN_BCOPY ? 1 : 0));
4067           tree src = gimple_call_arg (t, (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl)
4068                                           == BUILT_IN_BCOPY ? 0 : 1));
4069           if (res != NULL_TREE)
4070             {
4071               get_constraint_for (res, &lhsc);
4072               if (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_MEMPCPY
4073                   || DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_STPCPY
4074                   || DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_STPNCPY
4075                   || DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_MEMPCPY_CHK
4076                   || DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_STPCPY_CHK
4077                   || DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_STPNCPY_CHK)
4078                 get_constraint_for_ptr_offset (dest, NULL_TREE, &rhsc);
4079               else
4080                 get_constraint_for (dest, &rhsc);
4081               process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4082               VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4083               VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4084             }
4085           get_constraint_for_ptr_offset (dest, NULL_TREE, &lhsc);
4086           get_constraint_for_ptr_offset (src, NULL_TREE, &rhsc);
4087           do_deref (&lhsc);
4088           do_deref (&rhsc);
4089           process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4090           VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4091           VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4092           return true;
4093         }
4094       case BUILT_IN_MEMSET:
4095       case BUILT_IN_MEMSET_CHK:
4096       case BUILT_IN_TM_MEMSET:
4097         {
4098           tree res = gimple_call_lhs (t);
4099           tree dest = gimple_call_arg (t, 0);
4100           unsigned i;
4101           ce_s *lhsp;
4102           struct constraint_expr ac;
4103           if (res != NULL_TREE)
4104             {
4105               get_constraint_for (res, &lhsc);
4106               get_constraint_for (dest, &rhsc);
4107               process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4108               VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4109               VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4110             }
4111           get_constraint_for_ptr_offset (dest, NULL_TREE, &lhsc);
4112           do_deref (&lhsc);
4113           if (flag_delete_null_pointer_checks
4114               && integer_zerop (gimple_call_arg (t, 1)))
4115             {
4116               ac.type = ADDRESSOF;
4117               ac.var = nothing_id;
4118             }
4119           else
4120             {
4121               ac.type = SCALAR;
4122               ac.var = integer_id;
4123             }
4124           ac.offset = 0;
4125           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, i, lhsp)
4126               process_constraint (new_constraint (*lhsp, ac));
4127           VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4128           return true;
4129         }
4130       case BUILT_IN_ASSUME_ALIGNED:
4131         {
4132           tree res = gimple_call_lhs (t);
4133           tree dest = gimple_call_arg (t, 0);
4134           if (res != NULL_TREE)
4135             {
4136               get_constraint_for (res, &lhsc);
4137               get_constraint_for (dest, &rhsc);
4138               process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4139               VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4140               VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4141             }
4142           return true;
4143         }
4144       /* All the following functions do not return pointers, do not
4145          modify the points-to sets of memory reachable from their
4146          arguments and do not add to the ESCAPED solution.  */
4147       case BUILT_IN_SINCOS:
4148       case BUILT_IN_SINCOSF:
4149       case BUILT_IN_SINCOSL:
4150       case BUILT_IN_FREXP:
4151       case BUILT_IN_FREXPF:
4152       case BUILT_IN_FREXPL:
4153       case BUILT_IN_GAMMA_R:
4154       case BUILT_IN_GAMMAF_R:
4155       case BUILT_IN_GAMMAL_R:
4156       case BUILT_IN_LGAMMA_R:
4157       case BUILT_IN_LGAMMAF_R:
4158       case BUILT_IN_LGAMMAL_R:
4159       case BUILT_IN_MODF:
4160       case BUILT_IN_MODFF:
4161       case BUILT_IN_MODFL:
4162       case BUILT_IN_REMQUO:
4163       case BUILT_IN_REMQUOF:
4164       case BUILT_IN_REMQUOL:
4165       case BUILT_IN_FREE:
4166         return true;
4167       case BUILT_IN_STRDUP:
4168       case BUILT_IN_STRNDUP:
4169         if (gimple_call_lhs (t))
4170           {
4171             handle_lhs_call (t, gimple_call_lhs (t), gimple_call_flags (t),
4172                              NULL, fndecl);
4173             get_constraint_for_ptr_offset (gimple_call_lhs (t),
4174                                            NULL_TREE, &lhsc);
4175             get_constraint_for_ptr_offset (gimple_call_arg (t, 0),
4176                                            NULL_TREE, &rhsc);
4177             do_deref (&lhsc);
4178             do_deref (&rhsc);
4179             process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4180             VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4181             VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4182             return true;
4183           }
4184         break;
4185       /* Trampolines are special - they set up passing the static
4186          frame.  */
4187       case BUILT_IN_INIT_TRAMPOLINE:
4188         {
4189           tree tramp = gimple_call_arg (t, 0);
4190           tree nfunc = gimple_call_arg (t, 1);
4191           tree frame = gimple_call_arg (t, 2);
4192           unsigned i;
4193           struct constraint_expr lhs, *rhsp;
4194           if (in_ipa_mode)
4195             {
4196               varinfo_t nfi = NULL;
4197               gcc_assert (TREE_CODE (nfunc) == ADDR_EXPR);
4198               nfi = lookup_vi_for_tree (TREE_OPERAND (nfunc, 0));
4199               if (nfi)
4200                 {
4201                   lhs = get_function_part_constraint (nfi, fi_static_chain);
4202                   get_constraint_for (frame, &rhsc);
4203                   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
4204                       process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4205                   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4206
4207                   /* Make the frame point to the function for
4208                      the trampoline adjustment call.  */
4209                   get_constraint_for (tramp, &lhsc);
4210                   do_deref (&lhsc);
4211                   get_constraint_for (nfunc, &rhsc);
4212                   process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4213                   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4214                   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4215
4216                   return true;
4217                 }
4218             }
4219           /* Else fallthru to generic handling which will let
4220              the frame escape.  */
4221           break;
4222         }
4223       case BUILT_IN_ADJUST_TRAMPOLINE:
4224         {
4225           tree tramp = gimple_call_arg (t, 0);
4226           tree res = gimple_call_lhs (t);
4227           if (in_ipa_mode && res)
4228             {
4229               get_constraint_for (res, &lhsc);
4230               get_constraint_for (tramp, &rhsc);
4231               do_deref (&rhsc);
4232               process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4233               VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4234               VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4235             }
4236           return true;
4237         }
4238       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (1):
4239       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (2):
4240       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (4):
4241       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (8):
4242       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (FLOAT):
4243       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (DOUBLE):
4244       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (LDOUBLE):
4245       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (M64):
4246       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (M128):
4247       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (M256):
4248         {
4249           tree addr = gimple_call_arg (t, 0);
4250           tree src = gimple_call_arg (t, 1);
4251
4252           get_constraint_for (addr, &lhsc);
4253           do_deref (&lhsc);
4254           get_constraint_for (src, &rhsc);
4255           process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4256           VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4257           VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4258           return true;
4259         }
4260       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (1):
4261       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (2):
4262       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (4):
4263       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (8):
4264       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (FLOAT):
4265       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (DOUBLE):
4266       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (LDOUBLE):
4267       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (M64):
4268       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (M128):
4269       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (M256):
4270         {
4271           tree dest = gimple_call_lhs (t);
4272           tree addr = gimple_call_arg (t, 0);
4273
4274           get_constraint_for (dest, &lhsc);
4275           get_constraint_for (addr, &rhsc);
4276           do_deref (&rhsc);
4277           process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4278           VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4279           VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4280           return true;
4281         }
4282       /* Variadic argument handling needs to be handled in IPA
4283          mode as well.  */
4284       case BUILT_IN_VA_START:
4285         {
4286           tree valist = gimple_call_arg (t, 0);
4287           struct constraint_expr rhs, *lhsp;
4288           unsigned i;
4289           get_constraint_for (valist, &lhsc);
4290           do_deref (&lhsc);
4291           /* The va_list gets access to pointers in variadic
4292              arguments.  Which we know in the case of IPA analysis
4293              and otherwise are just all nonlocal variables.  */
4294           if (in_ipa_mode)
4295             {
4296               fi = lookup_vi_for_tree (cfun->decl);
4297               rhs = get_function_part_constraint (fi, ~0);
4298               rhs.type = ADDRESSOF;
4299             }
4300           else
4301             {
4302               rhs.var = nonlocal_id;
4303               rhs.type = ADDRESSOF;
4304               rhs.offset = 0;
4305             }
4306           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, i, lhsp)
4307             process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhs));
4308           VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4309           /* va_list is clobbered.  */
4310           make_constraint_to (get_call_clobber_vi (t)->id, valist);
4311           return true;
4312         }
4313       /* va_end doesn't have any effect that matters.  */
4314       case BUILT_IN_VA_END:
4315         return true;
4316       /* Alternate return.  Simply give up for now.  */
4317       case BUILT_IN_RETURN:
4318         {
4319           fi = NULL;
4320           if (!in_ipa_mode
4321               || !(fi = get_vi_for_tree (cfun->decl)))
4322             make_constraint_from (get_varinfo (escaped_id), anything_id);
4323           else if (in_ipa_mode
4324                    && fi != NULL)
4325             {
4326               struct constraint_expr lhs, rhs;
4327               lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_result);
4328               rhs.var = anything_id;
4329               rhs.offset = 0;
4330               rhs.type = SCALAR;
4331               process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
4332             }
4333           return true;
4334         }
4335       /* printf-style functions may have hooks to set pointers to
4336          point to somewhere into the generated string.  Leave them
4337          for a later excercise...  */
4338       default:
4339         /* Fallthru to general call handling.  */;
4340       }
4341
4342   return false;
4343 }
4344
4345 /* Create constraints for the call T.  */
4346
4347 static void
4348 find_func_aliases_for_call (gimple t)
4349 {
4350   tree fndecl = gimple_call_fndecl (t);
4351   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
4352   VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
4353   varinfo_t fi;
4354
4355   if (fndecl != NULL_TREE
4356       && DECL_BUILT_IN (fndecl)
4357       && find_func_aliases_for_builtin_call (t))
4358     return;
4359
4360   fi = get_fi_for_callee (t);
4361   if (!in_ipa_mode
4362       || (fndecl && !fi->is_fn_info))
4363     {
4364       VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
4365       int flags = gimple_call_flags (t);
4366
4367       /* Const functions can return their arguments and addresses
4368          of global memory but not of escaped memory.  */
4369       if (flags & (ECF_CONST|ECF_NOVOPS))
4370         {
4371           if (gimple_call_lhs (t))
4372             handle_const_call (t, &rhsc);
4373         }
4374       /* Pure functions can return addresses in and of memory
4375          reachable from their arguments, but they are not an escape
4376          point for reachable memory of their arguments.  */
4377       else if (flags & (ECF_PURE|ECF_LOOPING_CONST_OR_PURE))
4378         handle_pure_call (t, &rhsc);
4379       else
4380         handle_rhs_call (t, &rhsc);
4381       if (gimple_call_lhs (t))
4382         handle_lhs_call (t, gimple_call_lhs (t), flags, rhsc, fndecl);
4383       VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4384     }
4385   else
4386     {
4387       tree lhsop;
4388       unsigned j;
4389
4390       /* Assign all the passed arguments to the appropriate incoming
4391          parameters of the function.  */
4392       for (j = 0; j < gimple_call_num_args (t); j++)
4393         {
4394           struct constraint_expr lhs ;
4395           struct constraint_expr *rhsp;
4396           tree arg = gimple_call_arg (t, j);
4397
4398           get_constraint_for_rhs (arg, &rhsc);
4399           lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_parm_base + j);
4400           while (VEC_length (ce_s, rhsc) != 0)
4401             {
4402               rhsp = VEC_last (ce_s, rhsc);
4403               process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4404               VEC_pop (ce_s, rhsc);
4405             }
4406         }
4407
4408       /* If we are returning a value, assign it to the result.  */
4409       lhsop = gimple_call_lhs (t);
4410       if (lhsop)
4411         {
4412           struct constraint_expr rhs;
4413           struct constraint_expr *lhsp;
4414
4415           get_constraint_for (lhsop, &lhsc);
4416           rhs = get_function_part_constraint (fi, fi_result);
4417           if (fndecl
4418               && DECL_RESULT (fndecl)
4419               && DECL_BY_REFERENCE (DECL_RESULT (fndecl)))
4420             {
4421               VEC(ce_s, heap) *tem = NULL;
4422               VEC_safe_push (ce_s, heap, tem, &rhs);
4423               do_deref (&tem);
4424               rhs = *VEC_index (ce_s, tem, 0);
4425               VEC_free(ce_s, heap, tem);
4426             }
4427           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, j, lhsp)
4428             process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhs));
4429         }
4430
4431       /* If we pass the result decl by reference, honor that.  */
4432       if (lhsop
4433           && fndecl
4434           && DECL_RESULT (fndecl)
4435           && DECL_BY_REFERENCE (DECL_RESULT (fndecl)))
4436         {
4437           struct constraint_expr lhs;
4438           struct constraint_expr *rhsp;
4439
4440           get_constraint_for_address_of (lhsop, &rhsc);
4441           lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_result);
4442           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, j, rhsp)
4443             process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4444           VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4445         }
4446
4447       /* If we use a static chain, pass it along.  */
4448       if (gimple_call_chain (t))
4449         {
4450           struct constraint_expr lhs;
4451           struct constraint_expr *rhsp;
4452
4453           get_constraint_for (gimple_call_chain (t), &rhsc);
4454           lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_static_chain);
4455           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, j, rhsp)
4456             process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4457         }
4458     }
4459 }
4460
4461 /* Walk statement T setting up aliasing constraints according to the
4462    references found in T.  This function is the main part of the
4463    constraint builder.  AI points to auxiliary alias information used
4464    when building alias sets and computing alias grouping heuristics.  */
4465
4466 static void
4467 find_func_aliases (gimple origt)
4468 {
4469   gimple t = origt;
4470   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
4471   VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
4472   struct constraint_expr *c;
4473   varinfo_t fi;
4474
4475   /* Now build constraints expressions.  */
4476   if (gimple_code (t) == GIMPLE_PHI)
4477     {
4478       size_t i;
4479       unsigned int j;
4480
4481       /* For a phi node, assign all the arguments to
4482          the result.  */
4483       get_constraint_for (gimple_phi_result (t), &lhsc);
4484       for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (t); i++)
4485         {
4486           tree strippedrhs = PHI_ARG_DEF (t, i);
4487
4488           STRIP_NOPS (strippedrhs);
4489           get_constraint_for_rhs (gimple_phi_arg_def (t, i), &rhsc);
4490
4491           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, j, c)
4492             {
4493               struct constraint_expr *c2;
4494               while (VEC_length (ce_s, rhsc) > 0)
4495                 {
4496                   c2 = VEC_last (ce_s, rhsc);
4497                   process_constraint (new_constraint (*c, *c2));
4498                   VEC_pop (ce_s, rhsc);
4499                 }
4500             }
4501         }
4502     }
4503   /* In IPA mode, we need to generate constraints to pass call
4504      arguments through their calls.   There are two cases,
4505      either a GIMPLE_CALL returning a value, or just a plain
4506      GIMPLE_CALL when we are not.
4507
4508      In non-ipa mode, we need to generate constraints for each
4509      pointer passed by address.  */
4510   else if (is_gimple_call (t))
4511     find_func_aliases_for_call (t);
4512     
4513   /* Otherwise, just a regular assignment statement.  Only care about
4514      operations with pointer result, others are dealt with as escape
4515      points if they have pointer operands.  */
4516   else if (is_gimple_assign (t))
4517     {
4518       /* Otherwise, just a regular assignment statement.  */
4519       tree lhsop = gimple_assign_lhs (t);
4520       tree rhsop = (gimple_num_ops (t) == 2) ? gimple_assign_rhs1 (t) : NULL;
4521
4522       if (rhsop && TREE_CLOBBER_P (rhsop))
4523         /* Ignore clobbers, they don't actually store anything into
4524            the LHS.  */
4525         ;
4526       else if (rhsop && AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (lhsop)))
4527         do_structure_copy (lhsop, rhsop);
4528       else
4529         {
4530           enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (t);
4531
4532           get_constraint_for (lhsop, &lhsc);
4533
4534           if (code == POINTER_PLUS_EXPR)
4535             get_constraint_for_ptr_offset (gimple_assign_rhs1 (t),
4536                                            gimple_assign_rhs2 (t), &rhsc);
4537           else if (code == BIT_AND_EXPR
4538                    && TREE_CODE (gimple_assign_rhs2 (t)) == INTEGER_CST)
4539             {
4540               /* Aligning a pointer via a BIT_AND_EXPR is offsetting
4541                  the pointer.  Handle it by offsetting it by UNKNOWN.  */
4542               get_constraint_for_ptr_offset (gimple_assign_rhs1 (t),
4543                                              NULL_TREE, &rhsc);
4544             }
4545           else if ((CONVERT_EXPR_CODE_P (code)
4546                     && !(POINTER_TYPE_P (gimple_expr_type (t))
4547                          && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (rhsop))))
4548                    || gimple_assign_single_p (t))
4549             get_constraint_for_rhs (rhsop, &rhsc);
4550           else if (truth_value_p (code))
4551             /* Truth value results are not pointer (parts).  Or at least
4552                very very unreasonable obfuscation of a part.  */
4553             ;
4554           else
4555             {
4556               /* All other operations are merges.  */
4557               VEC (ce_s, heap) *tmp = NULL;
4558               struct constraint_expr *rhsp;
4559               unsigned i, j;
4560               get_constraint_for_rhs (gimple_assign_rhs1 (t), &rhsc);
4561               for (i = 2; i < gimple_num_ops (t); ++i)
4562                 {
4563                   get_constraint_for_rhs (gimple_op (t, i), &tmp);
4564                   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, tmp, j, rhsp)
4565                     VEC_safe_push (ce_s, heap, rhsc, rhsp);
4566                   VEC_truncate (ce_s, tmp, 0);
4567                 }
4568               VEC_free (ce_s, heap, tmp);
4569             }
4570           process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4571         }
4572       /* If there is a store to a global variable the rhs escapes.  */
4573       if ((lhsop = get_base_address (lhsop)) != NULL_TREE
4574           && DECL_P (lhsop)
4575           && is_global_var (lhsop)
4576           && (!in_ipa_mode
4577               || DECL_EXTERNAL (lhsop) || TREE_PUBLIC (lhsop)))
4578         make_escape_constraint (rhsop);
4579     }
4580   /* Handle escapes through return.  */
4581   else if (gimple_code (t) == GIMPLE_RETURN
4582            && gimple_return_retval (t) != NULL_TREE)
4583     {
4584       fi = NULL;
4585       if (!in_ipa_mode
4586           || !(fi = get_vi_for_tree (cfun->decl)))
4587         make_escape_constraint (gimple_return_retval (t));
4588       else if (in_ipa_mode
4589                && fi != NULL)
4590         {
4591           struct constraint_expr lhs ;
4592           struct constraint_expr *rhsp;
4593           unsigned i;
4594
4595           lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_result);
4596           get_constraint_for_rhs (gimple_return_retval (t), &rhsc);
4597           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
4598             process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4599         }
4600     }
4601   /* Handle asms conservatively by adding escape constraints to everything.  */
4602   else if (gimple_code (t) == GIMPLE_ASM)
4603     {
4604       unsigned i, noutputs;
4605       const char **oconstraints;
4606       const char *constraint;
4607       bool allows_mem, allows_reg, is_inout;
4608
4609       noutputs = gimple_asm_noutputs (t);
4610       oconstraints = XALLOCAVEC (const char *, noutputs);
4611
4612       for (i = 0; i < noutputs; ++i)
4613         {
4614           tree link = gimple_asm_output_op (t, i);
4615           tree op = TREE_VALUE (link);
4616
4617           constraint = TREE_STRING_POINTER (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (link)));
4618           oconstraints[i] = constraint;
4619           parse_output_constraint (&constraint, i, 0, 0, &allows_mem,
4620                                    &allows_reg, &is_inout);
4621
4622           /* A memory constraint makes the address of the operand escape.  */
4623           if (!allows_reg && allows_mem)
4624             make_escape_constraint (build_fold_addr_expr (op));
4625
4626           /* The asm may read global memory, so outputs may point to
4627              any global memory.  */
4628           if (op)
4629             {
4630               VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
4631               struct constraint_expr rhsc, *lhsp;
4632               unsigned j;
4633               get_constraint_for (op, &lhsc);
4634               rhsc.var = nonlocal_id;
4635               rhsc.offset = 0;
4636               rhsc.type = SCALAR;
4637               FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, j, lhsp)
4638                 process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhsc));
4639               VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4640             }
4641         }
4642       for (i = 0; i < gimple_asm_ninputs (t); ++i)
4643         {
4644           tree link = gimple_asm_input_op (t, i);
4645           tree op = TREE_VALUE (link);
4646
4647           constraint = TREE_STRING_POINTER (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (link)));
4648
4649           parse_input_constraint (&constraint, 0, 0, noutputs, 0, oconstraints,
4650                                   &allows_mem, &allows_reg);
4651
4652           /* A memory constraint makes the address of the operand escape.  */
4653           if (!allows_reg && allows_mem)
4654             make_escape_constraint (build_fold_addr_expr (op));
4655           /* Strictly we'd only need the constraint to ESCAPED if
4656              the asm clobbers memory, otherwise using something
4657              along the lines of per-call clobbers/uses would be enough.  */
4658           else if (op)
4659             make_escape_constraint (op);
4660         }
4661     }
4662
4663   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4664   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4665 }
4666
4667
4668 /* Create a constraint adding to the clobber set of FI the memory
4669    pointed to by PTR.  */
4670
4671 static void
4672 process_ipa_clobber (varinfo_t fi, tree ptr)
4673 {
4674   VEC(ce_s, heap) *ptrc = NULL;
4675   struct constraint_expr *c, lhs;
4676   unsigned i;
4677   get_constraint_for_rhs (ptr, &ptrc);
4678   lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_clobbers);
4679   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, ptrc, i, c)
4680     process_constraint (new_constraint (lhs, *c));
4681   VEC_free (ce_s, heap, ptrc);
4682 }
4683
4684 /* Walk statement T setting up clobber and use constraints according to the
4685    references found in T.  This function is a main part of the
4686    IPA constraint builder.  */
4687
4688 static void
4689 find_func_clobbers (gimple origt)
4690 {
4691   gimple t = origt;
4692   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
4693   VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
4694   varinfo_t fi;
4695
4696   /* Add constraints for clobbered/used in IPA mode.
4697      We are not interested in what automatic variables are clobbered
4698      or used as we only use the information in the caller to which
4699      they do not escape.  */
4700   gcc_assert (in_ipa_mode);
4701
4702   /* If the stmt refers to memory in any way it better had a VUSE.  */
4703   if (gimple_vuse (t) == NULL_TREE)
4704     return;
4705
4706   /* We'd better have function information for the current function.  */
4707   fi = lookup_vi_for_tree (cfun->decl);
4708   gcc_assert (fi != NULL);
4709
4710   /* Account for stores in assignments and calls.  */
4711   if (gimple_vdef (t) != NULL_TREE
4712       && gimple_has_lhs (t))
4713     {
4714       tree lhs = gimple_get_lhs (t);
4715       tree tem = lhs;
4716       while (handled_component_p (tem))
4717         tem = TREE_OPERAND (tem, 0);
4718       if ((DECL_P (tem)
4719            && !auto_var_in_fn_p (tem, cfun->decl))
4720           || INDIRECT_REF_P (tem)
4721           || (TREE_CODE (tem) == MEM_REF
4722               && !(TREE_CODE (TREE_OPERAND (tem, 0)) == ADDR_EXPR
4723                    && auto_var_in_fn_p
4724                         (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 0), 0), cfun->decl))))
4725         {
4726           struct constraint_expr lhsc, *rhsp;
4727           unsigned i;
4728           lhsc = get_function_part_constraint (fi, fi_clobbers);
4729           get_constraint_for_address_of (lhs, &rhsc);
4730           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
4731             process_constraint (new_constraint (lhsc, *rhsp));
4732           VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4733         }
4734     }
4735
4736   /* Account for uses in assigments and returns.  */
4737   if (gimple_assign_single_p (t)
4738       || (gimple_code (t) == GIMPLE_RETURN
4739           && gimple_return_retval (t) != NULL_TREE))
4740     {
4741       tree rhs = (gimple_assign_single_p (t)
4742                   ? gimple_assign_rhs1 (t) : gimple_return_retval (t));
4743       tree tem = rhs;
4744       while (handled_component_p (tem))
4745         tem = TREE_OPERAND (tem, 0);
4746       if ((DECL_P (tem)
4747            && !auto_var_in_fn_p (tem, cfun->decl))
4748           || INDIRECT_REF_P (tem)
4749           || (TREE_CODE (tem) == MEM_REF
4750               && !(TREE_CODE (TREE_OPERAND (tem, 0)) == ADDR_EXPR
4751                    && auto_var_in_fn_p
4752                         (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 0), 0), cfun->decl))))
4753         {
4754           struct constraint_expr lhs, *rhsp;
4755           unsigned i;
4756           lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_uses);
4757           get_constraint_for_address_of (rhs, &rhsc);
4758           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
4759             process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4760           VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4761         }
4762     }
4763
4764   if (is_gimple_call (t))
4765     {
4766       varinfo_t cfi = NULL;
4767       tree decl = gimple_call_fndecl (t);
4768       struct constraint_expr lhs, rhs;
4769       unsigned i, j;
4770
4771       /* For builtins we do not have separate function info.  For those
4772          we do not generate escapes for we have to generate clobbers/uses.  */
4773       if (gimple_call_builtin_class_p (t, BUILT_IN_NORMAL))
4774         switch (DECL_FUNCTION_CODE (decl))
4775           {
4776           /* The following functions use and clobber memory pointed to
4777              by their arguments.  */
4778           case BUILT_IN_STRCPY:
4779           case BUILT_IN_STRNCPY:
4780           case BUILT_IN_BCOPY:
4781           case BUILT_IN_MEMCPY:
4782           case BUILT_IN_MEMMOVE:
4783           case BUILT_IN_MEMPCPY:
4784           case BUILT_IN_STPCPY:
4785           case BUILT_IN_STPNCPY:
4786           case BUILT_IN_STRCAT:
4787           case BUILT_IN_STRNCAT:
4788           case BUILT_IN_STRCPY_CHK:
4789           case BUILT_IN_STRNCPY_CHK:
4790           case BUILT_IN_MEMCPY_CHK:
4791           case BUILT_IN_MEMMOVE_CHK:
4792           case BUILT_IN_MEMPCPY_CHK:
4793           case BUILT_IN_STPCPY_CHK:
4794           case BUILT_IN_STPNCPY_CHK:
4795           case BUILT_IN_STRCAT_CHK:
4796           case BUILT_IN_STRNCAT_CHK:
4797             {
4798               tree dest = gimple_call_arg (t, (DECL_FUNCTION_CODE (decl)
4799                                                == BUILT_IN_BCOPY ? 1 : 0));
4800               tree src = gimple_call_arg (t, (DECL_FUNCTION_CODE (decl)
4801                                               == BUILT_IN_BCOPY ? 0 : 1));
4802               unsigned i;
4803               struct constraint_expr *rhsp, *lhsp;
4804               get_constraint_for_ptr_offset (dest, NULL_TREE, &lhsc);
4805               lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_clobbers);
4806               FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, i, lhsp)
4807                 process_constraint (new_constraint (lhs, *lhsp));
4808               VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4809               get_constraint_for_ptr_offset (src, NULL_TREE, &rhsc);
4810               lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_uses);
4811               FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
4812                 process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4813               VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4814               return;
4815             }
4816           /* The following function clobbers memory pointed to by
4817              its argument.  */
4818           case BUILT_IN_MEMSET:
4819           case BUILT_IN_MEMSET_CHK:
4820             {
4821               tree dest = gimple_call_arg (t, 0);
4822               unsigned i;
4823               ce_s *lhsp;
4824               get_constraint_for_ptr_offset (dest, NULL_TREE, &lhsc);
4825               lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_clobbers);
4826               FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, i, lhsp)
4827                 process_constraint (new_constraint (lhs, *lhsp));
4828               VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4829               return;
4830             }
4831           /* The following functions clobber their second and third
4832              arguments.  */
4833           case BUILT_IN_SINCOS:
4834           case BUILT_IN_SINCOSF:
4835           case BUILT_IN_SINCOSL:
4836             {
4837               process_ipa_clobber (fi, gimple_call_arg (t, 1));
4838               process_ipa_clobber (fi, gimple_call_arg (t, 2));
4839               return;
4840             }
4841           /* The following functions clobber their second argument.  */
4842           case BUILT_IN_FREXP:
4843           case BUILT_IN_FREXPF:
4844           case BUILT_IN_FREXPL:
4845           case BUILT_IN_LGAMMA_R:
4846           case BUILT_IN_LGAMMAF_R:
4847           case BUILT_IN_LGAMMAL_R:
4848           case BUILT_IN_GAMMA_R:
4849           case BUILT_IN_GAMMAF_R:
4850           case BUILT_IN_GAMMAL_R:
4851           case BUILT_IN_MODF:
4852           case BUILT_IN_MODFF:
4853           case BUILT_IN_MODFL:
4854             {
4855               process_ipa_clobber (fi, gimple_call_arg (t, 1));
4856               return;
4857             }
4858           /* The following functions clobber their third argument.  */
4859           case BUILT_IN_REMQUO:
4860           case BUILT_IN_REMQUOF:
4861           case BUILT_IN_REMQUOL:
4862             {
4863               process_ipa_clobber (fi, gimple_call_arg (t, 2));
4864               return;
4865             }
4866           /* The following functions neither read nor clobber memory.  */
4867           case BUILT_IN_ASSUME_ALIGNED:
4868           case BUILT_IN_FREE:
4869             return;
4870           /* Trampolines are of no interest to us.  */
4871           case BUILT_IN_INIT_TRAMPOLINE:
4872           case BUILT_IN_ADJUST_TRAMPOLINE:
4873             return;
4874           case BUILT_IN_VA_START:
4875           case BUILT_IN_VA_END:
4876             return;
4877           /* printf-style functions may have hooks to set pointers to
4878              point to somewhere into the generated string.  Leave them
4879              for a later excercise...  */
4880           default:
4881             /* Fallthru to general call handling.  */;
4882           }
4883
4884       /* Parameters passed by value are used.  */
4885       lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_uses);
4886       for (i = 0; i < gimple_call_num_args (t); i++)
4887         {
4888           struct constraint_expr *rhsp;
4889           tree arg = gimple_call_arg (t, i);
4890
4891           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME
4892               || is_gimple_min_invariant (arg))
4893             continue;
4894
4895           get_constraint_for_address_of (arg, &rhsc);
4896           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, j, rhsp)
4897             process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4898           VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4899         }
4900
4901       /* Build constraints for propagating clobbers/uses along the
4902          callgraph edges.  */
4903       cfi = get_fi_for_callee (t);
4904       if (cfi->id == anything_id)
4905         {
4906           if (gimple_vdef (t))
4907             make_constraint_from (first_vi_for_offset (fi, fi_clobbers),
4908                                   anything_id);
4909           make_constraint_from (first_vi_for_offset (fi, fi_uses),
4910                                 anything_id);
4911           return;
4912         }
4913
4914       /* For callees without function info (that's external functions),
4915          ESCAPED is clobbered and used.  */
4916       if (gimple_call_fndecl (t)
4917           && !cfi->is_fn_info)
4918         {
4919           varinfo_t vi;
4920
4921           if (gimple_vdef (t))
4922             make_copy_constraint (first_vi_for_offset (fi, fi_clobbers),
4923                                   escaped_id);
4924           make_copy_constraint (first_vi_for_offset (fi, fi_uses), escaped_id);
4925
4926           /* Also honor the call statement use/clobber info.  */
4927           if ((vi = lookup_call_clobber_vi (t)) != NULL)
4928             make_copy_constraint (first_vi_for_offset (fi, fi_clobbers),
4929                                   vi->id);
4930           if ((vi = lookup_call_use_vi (t)) != NULL)
4931             make_copy_constraint (first_vi_for_offset (fi, fi_uses),
4932                                   vi->id);
4933           return;
4934         }
4935
4936       /* Otherwise the caller clobbers and uses what the callee does.
4937          ???  This should use a new complex constraint that filters
4938          local variables of the callee.  */
4939       if (gimple_vdef (t))
4940         {
4941           lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_clobbers);
4942           rhs = get_function_part_constraint (cfi, fi_clobbers);
4943           process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
4944         }
4945       lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_uses);
4946       rhs = get_function_part_constraint (cfi, fi_uses);
4947       process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
4948     }
4949   else if (gimple_code (t) == GIMPLE_ASM)
4950     {
4951       /* ???  Ick.  We can do better.  */
4952       if (gimple_vdef (t))
4953         make_constraint_from (first_vi_for_offset (fi, fi_clobbers),
4954                               anything_id);
4955       make_constraint_from (first_vi_for_offset (fi, fi_uses),
4956                             anything_id);
4957     }
4958
4959   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4960 }
4961
4962
4963 /* Find the first varinfo in the same variable as START that overlaps with
4964    OFFSET.  Return NULL if we can't find one.  */
4965
4966 static varinfo_t
4967 first_vi_for_offset (varinfo_t start, unsigned HOST_WIDE_INT offset)
4968 {
4969   /* If the offset is outside of the variable, bail out.  */
4970   if (offset >= start->fullsize)
4971     return NULL;
4972
4973   /* If we cannot reach offset from start, lookup the first field
4974      and start from there.  */
4975   if (start->offset > offset)
4976     start = lookup_vi_for_tree (start->decl);
4977
4978   while (start)
4979     {
4980       /* We may not find a variable in the field list with the actual
4981          offset when when we have glommed a structure to a variable.
4982          In that case, however, offset should still be within the size
4983          of the variable. */
4984       if (offset >= start->offset
4985           && (offset - start->offset) < start->size)
4986         return start;
4987
4988       start= start->next;
4989     }
4990
4991   return NULL;
4992 }
4993
4994 /* Find the first varinfo in the same variable as START that overlaps with
4995    OFFSET.  If there is no such varinfo the varinfo directly preceding
4996    OFFSET is returned.  */
4997
4998 static varinfo_t
4999 first_or_preceding_vi_for_offset (varinfo_t start,
5000                                   unsigned HOST_WIDE_INT offset)
5001 {
5002   /* If we cannot reach offset from start, lookup the first field
5003      and start from there.  */
5004   if (start->offset > offset)
5005     start = lookup_vi_for_tree (start->decl);
5006
5007   /* We may not find a variable in the field list with the actual
5008      offset when when we have glommed a structure to a variable.
5009      In that case, however, offset should still be within the size
5010      of the variable.
5011      If we got beyond the offset we look for return the field
5012      directly preceding offset which may be the last field.  */
5013   while (start->next
5014          && offset >= start->offset
5015          && !((offset - start->offset) < start->size))
5016     start = start->next;
5017
5018   return start;
5019 }
5020
5021
5022 /* This structure is used during pushing fields onto the fieldstack
5023    to track the offset of the field, since bitpos_of_field gives it
5024    relative to its immediate containing type, and we want it relative
5025    to the ultimate containing object.  */
5026
5027 struct fieldoff
5028 {
5029   /* Offset from the base of the base containing object to this field.  */
5030   HOST_WIDE_INT offset;
5031
5032   /* Size, in bits, of the field.  */
5033   unsigned HOST_WIDE_INT size;
5034
5035   unsigned has_unknown_size : 1;
5036
5037   unsigned must_have_pointers : 1;
5038
5039   unsigned may_have_pointers : 1;
5040
5041   unsigned only_restrict_pointers : 1;
5042 };
5043 typedef struct fieldoff fieldoff_s;
5044
5045 DEF_VEC_O(fieldoff_s);
5046 DEF_VEC_ALLOC_O(fieldoff_s,heap);
5047
5048 /* qsort comparison function for two fieldoff's PA and PB */
5049
5050 static int
5051 fieldoff_compare (const void *pa, const void *pb)
5052 {
5053   const fieldoff_s *foa = (const fieldoff_s *)pa;
5054   const fieldoff_s *fob = (const fieldoff_s *)pb;
5055   unsigned HOST_WIDE_INT foasize, fobsize;
5056
5057   if (foa->offset < fob->offset)
5058     return -1;
5059   else if (foa->offset > fob->offset)
5060     return 1;
5061
5062   foasize = foa->size;
5063   fobsize = fob->size;
5064   if (foasize < fobsize)
5065     return -1;
5066   else if (foasize > fobsize)
5067     return 1;
5068   return 0;
5069 }
5070
5071 /* Sort a fieldstack according to the field offset and sizes.  */
5072 static void
5073 sort_fieldstack (VEC(fieldoff_s,heap) *fieldstack)
5074 {
5075   VEC_qsort (fieldoff_s, fieldstack, fieldoff_compare);
5076 }
5077
5078 /* Return true if T is a type that can have subvars.  */
5079
5080 static inline bool
5081 type_can_have_subvars (const_tree t)
5082 {
5083   /* Aggregates without overlapping fields can have subvars.  */
5084   return TREE_CODE (t) == RECORD_TYPE;
5085 }
5086
5087 /* Return true if V is a tree that we can have subvars for.
5088    Normally, this is any aggregate type.  Also complex
5089    types which are not gimple registers can have subvars.  */
5090
5091 static inline bool
5092 var_can_have_subvars (const_tree v)
5093 {
5094   /* Volatile variables should never have subvars.  */
5095   if (TREE_THIS_VOLATILE (v))
5096     return false;
5097
5098   /* Non decls or memory tags can never have subvars.  */
5099   if (!DECL_P (v))
5100     return false;
5101
5102   return type_can_have_subvars (TREE_TYPE (v));
5103 }
5104
5105 /* Return true if T is a type that does contain pointers.  */
5106
5107 static bool
5108 type_must_have_pointers (tree type)
5109 {
5110   if (POINTER_TYPE_P (type))
5111     return true;
5112
5113   if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
5114     return type_must_have_pointers (TREE_TYPE (type));
5115
5116   /* A function or method can have pointers as arguments, so track
5117      those separately.  */
5118   if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
5119       || TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
5120     return true;
5121
5122   return false;
5123 }
5124
5125 static bool
5126 field_must_have_pointers (tree t)
5127 {
5128   return type_must_have_pointers (TREE_TYPE (t));
5129 }
5130
5131 /* Given a TYPE, and a vector of field offsets FIELDSTACK, push all
5132    the fields of TYPE onto fieldstack, recording their offsets along
5133    the way.
5134
5135    OFFSET is used to keep track of the offset in this entire
5136    structure, rather than just the immediately containing structure.
5137    Returns false if the caller is supposed to handle the field we
5138    recursed for.  */
5139
5140 static bool
5141 push_fields_onto_fieldstack (tree type, VEC(fieldoff_s,heap) **fieldstack,
5142                              HOST_WIDE_INT offset)
5143 {
5144   tree field;
5145   bool empty_p = true;
5146
5147   if (TREE_CODE (type) != RECORD_TYPE)
5148     return false;
5149
5150   /* If the vector of fields is growing too big, bail out early.
5151      Callers check for VEC_length <= MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE, make
5152      sure this fails.  */
5153   if (VEC_length (fieldoff_s, *fieldstack) > MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE)
5154     return false;
5155
5156   for (field = TYPE_FIELDS (type); field; field = DECL_CHAIN (field))
5157     if (TREE_CODE (field) == FIELD_DECL)
5158       {
5159         bool push = false;
5160         HOST_WIDE_INT foff = bitpos_of_field (field);
5161
5162         if (!var_can_have_subvars (field)
5163             || TREE_CODE (TREE_TYPE (field)) == QUAL_UNION_TYPE
5164             || TREE_CODE (TREE_TYPE (field)) == UNION_TYPE)
5165           push = true;
5166         else if (!push_fields_onto_fieldstack
5167                     (TREE_TYPE (field), fieldstack, offset + foff)
5168                  && (DECL_SIZE (field)
5169                      && !integer_zerop (DECL_SIZE (field))))
5170           /* Empty structures may have actual size, like in C++.  So
5171              see if we didn't push any subfields and the size is
5172              nonzero, push the field onto the stack.  */
5173           push = true;
5174
5175         if (push)
5176           {
5177             fieldoff_s *pair = NULL;
5178             bool has_unknown_size = false;
5179             bool must_have_pointers_p;
5180
5181             if (!VEC_empty (fieldoff_s, *fieldstack))
5182               pair = VEC_last (fieldoff_s, *fieldstack);
5183
5184             /* If there isn't anything at offset zero, create sth.  */
5185             if (!pair
5186                 && offset + foff != 0)
5187               {
5188                 pair = VEC_safe_push (fieldoff_s, heap, *fieldstack, NULL);
5189                 pair->offset = 0;
5190                 pair->size = offset + foff;
5191                 pair->has_unknown_size = false;
5192                 pair->must_have_pointers = false;
5193                 pair->may_have_pointers = false;
5194                 pair->only_restrict_pointers = false;
5195               }
5196
5197             if (!DECL_SIZE (field)
5198                 || !host_integerp (DECL_SIZE (field), 1))
5199               has_unknown_size = true;
5200
5201             /* If adjacent fields do not contain pointers merge them.  */
5202             must_have_pointers_p = field_must_have_pointers (field);
5203             if (pair
5204                 && !has_unknown_size
5205                 && !must_have_pointers_p
5206                 && !pair->must_have_pointers
5207                 && !pair->has_unknown_size
5208                 && pair->offset + (HOST_WIDE_INT)pair->size == offset + foff)
5209               {
5210                 pair->size += TREE_INT_CST_LOW (DECL_SIZE (field));
5211               }
5212             else
5213               {
5214                 pair = VEC_safe_push (fieldoff_s, heap, *fieldstack, NULL);
5215                 pair->offset = offset + foff;
5216                 pair->has_unknown_size = has_unknown_size;
5217                 if (!has_unknown_size)
5218                   pair->size = TREE_INT_CST_LOW (DECL_SIZE (field));
5219                 else
5220                   pair->size = -1;
5221                 pair->must_have_pointers = must_have_pointers_p;
5222                 pair->may_have_pointers = true;
5223                 pair->only_restrict_pointers
5224                   = (!has_unknown_size
5225                      && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (field))
5226                      && TYPE_RESTRICT (TREE_TYPE (field)));
5227               }
5228           }
5229
5230         empty_p = false;
5231       }
5232
5233   return !empty_p;
5234 }
5235
5236 /* Count the number of arguments DECL has, and set IS_VARARGS to true
5237    if it is a varargs function.  */
5238
5239 static unsigned int
5240 count_num_arguments (tree decl, bool *is_varargs)
5241 {
5242   unsigned int num = 0;
5243   tree t;
5244
5245   /* Capture named arguments for K&R functions.  They do not
5246      have a prototype and thus no TYPE_ARG_TYPES.  */
5247   for (t = DECL_ARGUMENTS (decl); t; t = DECL_CHAIN (t))
5248     ++num;
5249
5250   /* Check if the function has variadic arguments.  */
5251   for (t = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl)); t; t = TREE_CHAIN (t))
5252     if (TREE_VALUE (t) == void_type_node)
5253       break;
5254   if (!t)
5255     *is_varargs = true;
5256
5257   return num;
5258 }
5259
5260 /* Creation function node for DECL, using NAME, and return the index
5261    of the variable we've created for the function.  */
5262
5263 static varinfo_t
5264 create_function_info_for (tree decl, const char *name)
5265 {
5266   struct function *fn = DECL_STRUCT_FUNCTION (decl);
5267   varinfo_t vi, prev_vi;
5268   tree arg;
5269   unsigned int i;
5270   bool is_varargs = false;
5271   unsigned int num_args = count_num_arguments (decl, &is_varargs);
5272
5273   /* Create the variable info.  */
5274
5275   vi = new_var_info (decl, name);
5276   vi->offset = 0;
5277   vi->size = 1;
5278   vi->fullsize = fi_parm_base + num_args;
5279   vi->is_fn_info = 1;
5280   vi->may_have_pointers = false;
5281   if (is_varargs)
5282     vi->fullsize = ~0;
5283   insert_vi_for_tree (vi->decl, vi);
5284
5285   prev_vi = vi;
5286
5287   /* Create a variable for things the function clobbers and one for
5288      things the function uses.  */
5289     {
5290       varinfo_t clobbervi, usevi;
5291       const char *newname;
5292       char *tempname;
5293
5294       asprintf (&tempname, "%s.clobber", name);
5295       newname = ggc_strdup (tempname);
5296       free (tempname);
5297
5298       clobbervi = new_var_info (NULL, newname);
5299       clobbervi->offset = fi_clobbers;
5300       clobbervi->size = 1;
5301       clobbervi->fullsize = vi->fullsize;
5302       clobbervi->is_full_var = true;
5303       clobbervi->is_global_var = false;
5304       gcc_assert (prev_vi->offset < clobbervi->offset);
5305       prev_vi->next = clobbervi;
5306       prev_vi = clobbervi;
5307
5308       asprintf (&tempname, "%s.use", name);
5309       newname = ggc_strdup (tempname);
5310       free (tempname);
5311
5312       usevi = new_var_info (NULL, newname);
5313       usevi->offset = fi_uses;
5314       usevi->size = 1;
5315       usevi->fullsize = vi->fullsize;
5316       usevi->is_full_var = true;
5317       usevi->is_global_var = false;
5318       gcc_assert (prev_vi->offset < usevi->offset);
5319       prev_vi->next = usevi;
5320       prev_vi = usevi;
5321     }
5322
5323   /* And one for the static chain.  */
5324   if (fn->static_chain_decl != NULL_TREE)
5325     {
5326       varinfo_t chainvi;
5327       const char *newname;
5328       char *tempname;
5329
5330       asprintf (&tempname, "%s.chain", name);
5331       newname = ggc_strdup (tempname);
5332       free (tempname);
5333
5334       chainvi = new_var_info (fn->static_chain_decl, newname);
5335       chainvi->offset = fi_static_chain;
5336       chainvi->size = 1;
5337       chainvi->fullsize = vi->fullsize;
5338       chainvi->is_full_var = true;
5339       chainvi->is_global_var = false;
5340       gcc_assert (prev_vi->offset < chainvi->offset);
5341       prev_vi->next = chainvi;
5342       prev_vi = chainvi;
5343       insert_vi_for_tree (fn->static_chain_decl, chainvi);
5344     }
5345
5346   /* Create a variable for the return var.  */
5347   if (DECL_RESULT (decl) != NULL
5348       || !VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl))))
5349     {
5350       varinfo_t resultvi;
5351       const char *newname;
5352       char *tempname;
5353       tree resultdecl = decl;
5354
5355       if (DECL_RESULT (decl))
5356         resultdecl = DECL_RESULT (decl);
5357
5358       asprintf (&tempname, "%s.result", name);
5359       newname = ggc_strdup (tempname);
5360       free (tempname);
5361
5362       resultvi = new_var_info (resultdecl, newname);
5363       resultvi->offset = fi_result;
5364       resultvi->size = 1;
5365       resultvi->fullsize = vi->fullsize;
5366       resultvi->is_full_var = true;
5367       if (DECL_RESULT (decl))
5368         resultvi->may_have_pointers = true;
5369       gcc_assert (prev_vi->offset < resultvi->offset);
5370       prev_vi->next = resultvi;
5371       prev_vi = resultvi;
5372       if (DECL_RESULT (decl))
5373         insert_vi_for_tree (DECL_RESULT (decl), resultvi);
5374     }
5375
5376   /* Set up variables for each argument.  */
5377   arg = DECL_ARGUMENTS (decl);
5378   for (i = 0; i < num_args; i++)
5379     {
5380       varinfo_t argvi;
5381       const char *newname;
5382       char *tempname;
5383       tree argdecl = decl;
5384
5385       if (arg)
5386         argdecl = arg;
5387
5388       asprintf (&tempname, "%s.arg%d", name, i);
5389       newname = ggc_strdup (tempname);
5390       free (tempname);
5391
5392       argvi = new_var_info (argdecl, newname);
5393       argvi->offset = fi_parm_base + i;
5394       argvi->size = 1;
5395       argvi->is_full_var = true;
5396       argvi->fullsize = vi->fullsize;
5397       if (arg)
5398         argvi->may_have_pointers = true;
5399       gcc_assert (prev_vi->offset < argvi->offset);
5400       prev_vi->next = argvi;
5401       prev_vi = argvi;
5402       if (arg)
5403         {
5404           insert_vi_for_tree (arg, argvi);
5405           arg = DECL_CHAIN (arg);
5406         }
5407     }
5408
5409   /* Add one representative for all further args.  */
5410   if (is_varargs)
5411     {
5412       varinfo_t argvi;
5413       const char *newname;
5414       char *tempname;
5415       tree decl;
5416
5417       asprintf (&tempname, "%s.varargs", name);
5418       newname = ggc_strdup (tempname);
5419       free (tempname);
5420
5421       /* We need sth that can be pointed to for va_start.  */
5422       decl = build_fake_var_decl (ptr_type_node);
5423
5424       argvi = new_var_info (decl, newname);
5425       argvi->offset = fi_parm_base + num_args;
5426       argvi->size = ~0;
5427       argvi->is_full_var = true;
5428       argvi->is_heap_var = true;
5429       argvi->fullsize = vi->fullsize;
5430       gcc_assert (prev_vi->offset < argvi->offset);
5431       prev_vi->next = argvi;
5432       prev_vi = argvi;
5433     }
5434
5435   return vi;
5436 }
5437
5438
5439 /* Return true if FIELDSTACK contains fields that overlap.
5440    FIELDSTACK is assumed to be sorted by offset.  */
5441
5442 static bool
5443 check_for_overlaps (VEC (fieldoff_s,heap) *fieldstack)
5444 {
5445   fieldoff_s *fo = NULL;
5446   unsigned int i;
5447   HOST_WIDE_INT lastoffset = -1;
5448
5449   FOR_EACH_VEC_ELT (fieldoff_s, fieldstack, i, fo)
5450     {
5451       if (fo->offset == lastoffset)
5452         return true;
5453       lastoffset = fo->offset;
5454     }
5455   return false;
5456 }
5457
5458 /* Create a varinfo structure for NAME and DECL, and add it to VARMAP.
5459    This will also create any varinfo structures necessary for fields
5460    of DECL.  */
5461
5462 static varinfo_t
5463 create_variable_info_for_1 (tree decl, const char *name)
5464 {
5465   varinfo_t vi, newvi;
5466   tree decl_type = TREE_TYPE (decl);
5467   tree declsize = DECL_P (decl) ? DECL_SIZE (decl) : TYPE_SIZE (decl_type);
5468   VEC (fieldoff_s,heap) *fieldstack = NULL;
5469   fieldoff_s *fo;
5470   unsigned int i;
5471
5472   if (!declsize
5473       || !host_integerp (declsize, 1))
5474     {
5475       vi = new_var_info (decl, name);
5476       vi->offset = 0;
5477       vi->size = ~0;
5478       vi->fullsize = ~0;
5479       vi->is_unknown_size_var = true;
5480       vi->is_full_var = true;
5481       vi->may_have_pointers = true;
5482       return vi;
5483     }
5484
5485   /* Collect field information.  */
5486   if (use_field_sensitive
5487       && var_can_have_subvars (decl)
5488       /* ???  Force us to not use subfields for global initializers
5489          in IPA mode.  Else we'd have to parse arbitrary initializers.  */
5490       && !(in_ipa_mode
5491            && is_global_var (decl)
5492            && DECL_INITIAL (decl)))
5493     {
5494       fieldoff_s *fo = NULL;
5495       bool notokay = false;
5496       unsigned int i;
5497
5498       push_fields_onto_fieldstack (decl_type, &fieldstack, 0);
5499
5500       for (i = 0; !notokay && VEC_iterate (fieldoff_s, fieldstack, i, fo); i++)
5501         if (fo->has_unknown_size
5502             || fo->offset < 0)
5503           {
5504             notokay = true;
5505             break;
5506           }
5507
5508       /* We can't sort them if we have a field with a variable sized type,
5509          which will make notokay = true.  In that case, we are going to return
5510          without creating varinfos for the fields anyway, so sorting them is a
5511          waste to boot.  */
5512       if (!notokay)
5513         {
5514           sort_fieldstack (fieldstack);
5515           /* Due to some C++ FE issues, like PR 22488, we might end up
5516              what appear to be overlapping fields even though they,
5517              in reality, do not overlap.  Until the C++ FE is fixed,
5518              we will simply disable field-sensitivity for these cases.  */
5519           notokay = check_for_overlaps (fieldstack);
5520         }
5521
5522       if (notokay)
5523         VEC_free (fieldoff_s, heap, fieldstack);
5524     }
5525
5526   /* If we didn't end up collecting sub-variables create a full
5527      variable for the decl.  */
5528   if (VEC_length (fieldoff_s, fieldstack) <= 1
5529       || VEC_length (fieldoff_s, fieldstack) > MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE)
5530     {
5531       vi = new_var_info (decl, name);
5532       vi->offset = 0;
5533       vi->may_have_pointers = true;
5534       vi->fullsize = TREE_INT_CST_LOW (declsize);
5535       vi->size = vi->fullsize;
5536       vi->is_full_var = true;
5537       VEC_free (fieldoff_s, heap, fieldstack);
5538       return vi;
5539     }
5540
5541   vi = new_var_info (decl, name);
5542   vi->fullsize = TREE_INT_CST_LOW (declsize);
5543   for (i = 0, newvi = vi;
5544        VEC_iterate (fieldoff_s, fieldstack, i, fo);
5545        ++i, newvi = newvi->next)
5546     {
5547       const char *newname = "NULL";
5548       char *tempname;
5549
5550       if (dump_file)
5551         {
5552           asprintf (&tempname, "%s." HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC
5553                     "+" HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, name, fo->offset, fo->size);
5554           newname = ggc_strdup (tempname);
5555           free (tempname);
5556         }
5557       newvi->name = newname;
5558       newvi->offset = fo->offset;
5559       newvi->size = fo->size;
5560       newvi->fullsize = vi->fullsize;
5561       newvi->may_have_pointers = fo->may_have_pointers;
5562       newvi->only_restrict_pointers = fo->only_restrict_pointers;
5563       if (i + 1 < VEC_length (fieldoff_s, fieldstack))
5564         newvi->next = new_var_info (decl, name);
5565     }
5566
5567   VEC_free (fieldoff_s, heap, fieldstack);
5568
5569   return vi;
5570 }
5571
5572 static unsigned int
5573 create_variable_info_for (tree decl, const char *name)
5574 {
5575   varinfo_t vi = create_variable_info_for_1 (decl, name);
5576   unsigned int id = vi->id;
5577
5578   insert_vi_for_tree (decl, vi);
5579
5580   if (TREE_CODE (decl) != VAR_DECL)
5581     return id;
5582
5583   /* Create initial constraints for globals.  */
5584   for (; vi; vi = vi->next)
5585     {
5586       if (!vi->may_have_pointers
5587           || !vi->is_global_var)
5588         continue;
5589
5590       /* Mark global restrict qualified pointers.  */
5591       if ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
5592            && TYPE_RESTRICT (TREE_TYPE (decl)))
5593           || vi->only_restrict_pointers)
5594         {
5595           make_constraint_from_global_restrict (vi, "GLOBAL_RESTRICT");
5596           continue;
5597         }
5598
5599       /* In non-IPA mode the initializer from nonlocal is all we need.  */
5600       if (!in_ipa_mode
5601           || DECL_HARD_REGISTER (decl))
5602         make_copy_constraint (vi, nonlocal_id);
5603
5604       /* In IPA mode parse the initializer and generate proper constraints
5605          for it.  */
5606       else
5607         {
5608           struct varpool_node *vnode = varpool_get_node (decl);
5609
5610           /* For escaped variables initialize them from nonlocal.  */
5611           if (!varpool_all_refs_explicit_p (vnode))
5612             make_copy_constraint (vi, nonlocal_id);
5613
5614           /* If this is a global variable with an initializer and we are in
5615              IPA mode generate constraints for it.  */
5616           if (DECL_INITIAL (decl))
5617             {
5618               VEC (ce_s, heap) *rhsc = NULL;
5619               struct constraint_expr lhs, *rhsp;
5620               unsigned i;
5621               get_constraint_for_rhs (DECL_INITIAL (decl), &rhsc);
5622               lhs.var = vi->id;
5623               lhs.offset = 0;
5624               lhs.type = SCALAR;
5625               FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
5626                 process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
5627               /* If this is a variable that escapes from the unit
5628                  the initializer escapes as well.  */
5629               if (!varpool_all_refs_explicit_p (vnode))
5630                 {
5631                   lhs.var = escaped_id;
5632                   lhs.offset = 0;
5633                   lhs.type = SCALAR;
5634                   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
5635                     process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
5636                 }
5637               VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
5638             }
5639         }
5640     }
5641
5642   return id;
5643 }
5644
5645 /* Print out the points-to solution for VAR to FILE.  */
5646
5647 static void
5648 dump_solution_for_var (FILE *file, unsigned int var)
5649 {
5650   varinfo_t vi = get_varinfo (var);
5651   unsigned int i;
5652   bitmap_iterator bi;
5653
5654   /* Dump the solution for unified vars anyway, this avoids difficulties
5655      in scanning dumps in the testsuite.  */
5656   fprintf (file, "%s = { ", vi->name);
5657   vi = get_varinfo (find (var));
5658   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vi->solution, 0, i, bi)
5659     fprintf (file, "%s ", get_varinfo (i)->name);
5660   fprintf (file, "}");
5661
5662   /* But note when the variable was unified.  */
5663   if (vi->id != var)
5664     fprintf (file, " same as %s", vi->name);
5665
5666   fprintf (file, "\n");
5667 }
5668
5669 /* Print the points-to solution for VAR to stdout.  */
5670
5671 DEBUG_FUNCTION void
5672 debug_solution_for_var (unsigned int var)
5673 {
5674   dump_solution_for_var (stdout, var);
5675 }
5676
5677 /* Create varinfo structures for all of the variables in the
5678    function for intraprocedural mode.  */
5679
5680 static void
5681 intra_create_variable_infos (void)
5682 {
5683   tree t;
5684
5685   /* For each incoming pointer argument arg, create the constraint ARG
5686      = NONLOCAL or a dummy variable if it is a restrict qualified
5687      passed-by-reference argument.  */
5688   for (t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl); t; t = DECL_CHAIN (t))
5689     {
5690       varinfo_t p = get_vi_for_tree (t);
5691
5692       /* For restrict qualified pointers to objects passed by
5693          reference build a real representative for the pointed-to object.
5694          Treat restrict qualified references the same.  */
5695       if (TYPE_RESTRICT (TREE_TYPE (t))
5696           && ((DECL_BY_REFERENCE (t) && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (t)))
5697               || TREE_CODE (TREE_TYPE (t)) == REFERENCE_TYPE)
5698           && !type_contains_placeholder_p (TREE_TYPE (TREE_TYPE (t))))
5699         {
5700           struct constraint_expr lhsc, rhsc;
5701           varinfo_t vi;
5702           tree heapvar = build_fake_var_decl (TREE_TYPE (TREE_TYPE (t)));
5703           DECL_EXTERNAL (heapvar) = 1;
5704           vi = create_variable_info_for_1 (heapvar, "PARM_NOALIAS");
5705           insert_vi_for_tree (heapvar, vi);
5706           lhsc.var = p->id;
5707           lhsc.type = SCALAR;
5708           lhsc.offset = 0;
5709           rhsc.var = vi->id;
5710           rhsc.type = ADDRESSOF;
5711           rhsc.offset = 0;
5712           process_constraint (new_constraint (lhsc, rhsc));
5713           for (; vi; vi = vi->next)
5714             if (vi->may_have_pointers)
5715               {
5716                 if (vi->only_restrict_pointers)
5717                   make_constraint_from_global_restrict (vi, "GLOBAL_RESTRICT");
5718                 else
5719                   make_copy_constraint (vi, nonlocal_id);
5720               }
5721           continue;
5722         }
5723
5724       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (t))
5725           && TYPE_RESTRICT (TREE_TYPE (t)))
5726         make_constraint_from_global_restrict (p, "PARM_RESTRICT");
5727       else
5728         {
5729           for (; p; p = p->next)
5730             {
5731               if (p->only_restrict_pointers)
5732                 make_constraint_from_global_restrict (p, "PARM_RESTRICT");
5733               else if (p->may_have_pointers)
5734                 make_constraint_from (p, nonlocal_id);
5735             }
5736         }
5737     }
5738
5739   /* Add a constraint for a result decl that is passed by reference.  */
5740   if (DECL_RESULT (cfun->decl)
5741       && DECL_BY_REFERENCE (DECL_RESULT (cfun->decl)))
5742     {
5743       varinfo_t p, result_vi = get_vi_for_tree (DECL_RESULT (cfun->decl));
5744
5745       for (p = result_vi; p; p = p->next)
5746         make_constraint_from (p, nonlocal_id);
5747     }
5748
5749   /* Add a constraint for the incoming static chain parameter.  */
5750   if (cfun->static_chain_decl != NULL_TREE)
5751     {
5752       varinfo_t p, chain_vi = get_vi_for_tree (cfun->static_chain_decl);
5753
5754       for (p = chain_vi; p; p = p->next)
5755         make_constraint_from (p, nonlocal_id);
5756     }
5757 }
5758
5759 /* Structure used to put solution bitmaps in a hashtable so they can
5760    be shared among variables with the same points-to set.  */
5761
5762 typedef struct shared_bitmap_info
5763 {
5764   bitmap pt_vars;
5765   hashval_t hashcode;
5766 } *shared_bitmap_info_t;
5767 typedef const struct shared_bitmap_info *const_shared_bitmap_info_t;
5768
5769 static htab_t shared_bitmap_table;
5770
5771 /* Hash function for a shared_bitmap_info_t */
5772
5773 static hashval_t
5774 shared_bitmap_hash (const void *p)
5775 {
5776   const_shared_bitmap_info_t const bi = (const_shared_bitmap_info_t) p;
5777   return bi->hashcode;
5778 }
5779
5780 /* Equality function for two shared_bitmap_info_t's. */
5781
5782 static int
5783 shared_bitmap_eq (const void *p1, const void *p2)
5784 {
5785   const_shared_bitmap_info_t const sbi1 = (const_shared_bitmap_info_t) p1;
5786   const_shared_bitmap_info_t const sbi2 = (const_shared_bitmap_info_t) p2;
5787   return bitmap_equal_p (sbi1->pt_vars, sbi2->pt_vars);
5788 }
5789
5790 /* Lookup a bitmap in the shared bitmap hashtable, and return an already
5791    existing instance if there is one, NULL otherwise.  */
5792
5793 static bitmap
5794 shared_bitmap_lookup (bitmap pt_vars)
5795 {
5796   void **slot;
5797   struct shared_bitmap_info sbi;
5798
5799   sbi.pt_vars = pt_vars;
5800   sbi.hashcode = bitmap_hash (pt_vars);
5801
5802   slot = htab_find_slot_with_hash (shared_bitmap_table, &sbi,
5803                                    sbi.hashcode, NO_INSERT);
5804   if (!slot)
5805     return NULL;
5806   else
5807     return ((shared_bitmap_info_t) *slot)->pt_vars;
5808 }
5809
5810
5811 /* Add a bitmap to the shared bitmap hashtable.  */
5812
5813 static void
5814 shared_bitmap_add (bitmap pt_vars)
5815 {
5816   void **slot;
5817   shared_bitmap_info_t sbi = XNEW (struct shared_bitmap_info);
5818
5819   sbi->pt_vars = pt_vars;
5820   sbi->hashcode = bitmap_hash (pt_vars);
5821
5822   slot = htab_find_slot_with_hash (shared_bitmap_table, sbi,
5823                                    sbi->hashcode, INSERT);
5824   gcc_assert (!*slot);
5825   *slot = (void *) sbi;
5826 }
5827
5828
5829 /* Set bits in INTO corresponding to the variable uids in solution set FROM.  */
5830
5831 static void
5832 set_uids_in_ptset (bitmap into, bitmap from, struct pt_solution *pt)
5833 {
5834   unsigned int i;
5835   bitmap_iterator bi;
5836
5837   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (from, 0, i, bi)
5838     {
5839       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
5840
5841       /* The only artificial variables that are allowed in a may-alias
5842          set are heap variables.  */
5843       if (vi->is_artificial_var && !vi->is_heap_var)
5844         continue;
5845
5846       if (TREE_CODE (vi->decl) == VAR_DECL
5847           || TREE_CODE (vi->decl) == PARM_DECL
5848           || TREE_CODE (vi->decl) == RESULT_DECL)
5849         {
5850           /* If we are in IPA mode we will not recompute points-to
5851              sets after inlining so make sure they stay valid.  */
5852           if (in_ipa_mode
5853               && !DECL_PT_UID_SET_P (vi->decl))
5854             SET_DECL_PT_UID (vi->decl, DECL_UID (vi->decl));
5855
5856           /* Add the decl to the points-to set.  Note that the points-to
5857              set contains global variables.  */
5858           bitmap_set_bit (into, DECL_PT_UID (vi->decl));
5859           if (vi->is_global_var)
5860             pt->vars_contains_global = true;
5861         }
5862     }
5863 }
5864
5865
5866 /* Compute the points-to solution *PT for the variable VI.  */
5867
5868 static void
5869 find_what_var_points_to (varinfo_t orig_vi, struct pt_solution *pt)
5870 {
5871   unsigned int i;
5872   bitmap_iterator bi;
5873   bitmap finished_solution;
5874   bitmap result;
5875   varinfo_t vi;
5876
5877   memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
5878
5879   /* This variable may have been collapsed, let's get the real
5880      variable.  */
5881   vi = get_varinfo (find (orig_vi->id));
5882
5883   /* Translate artificial variables into SSA_NAME_PTR_INFO
5884      attributes.  */
5885   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vi->solution, 0, i, bi)
5886     {
5887       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
5888
5889       if (vi->is_artificial_var)
5890         {
5891           if (vi->id == nothing_id)
5892             pt->null = 1;
5893           else if (vi->id == escaped_id)
5894             {
5895               if (in_ipa_mode)
5896                 pt->ipa_escaped = 1;
5897               else
5898                 pt->escaped = 1;
5899             }
5900           else if (vi->id == nonlocal_id)
5901             pt->nonlocal = 1;
5902           else if (vi->is_heap_var)
5903             /* We represent heapvars in the points-to set properly.  */
5904             ;
5905           else if (vi->id == readonly_id)
5906             /* Nobody cares.  */
5907             ;
5908           else if (vi->id == anything_id
5909                    || vi->id == integer_id)
5910             pt->anything = 1;
5911         }
5912     }
5913
5914   /* Instead of doing extra work, simply do not create
5915      elaborate points-to information for pt_anything pointers.  */
5916   if (pt->anything)
5917     return;
5918
5919   /* Share the final set of variables when possible.  */
5920   finished_solution = BITMAP_GGC_ALLOC ();
5921   stats.points_to_sets_created++;
5922
5923   set_uids_in_ptset (finished_solution, vi->solution, pt);
5924   result = shared_bitmap_lookup (finished_solution);
5925   if (!result)
5926     {
5927       shared_bitmap_add (finished_solution);
5928       pt->vars = finished_solution;
5929     }
5930   else
5931     {
5932       pt->vars = result;
5933       bitmap_clear (finished_solution);
5934     }
5935 }
5936
5937 /* Given a pointer variable P, fill in its points-to set.  */
5938
5939 static void
5940 find_what_p_points_to (tree p)
5941 {
5942   struct ptr_info_def *pi;
5943   tree lookup_p = p;
5944   varinfo_t vi;
5945
5946   /* For parameters, get at the points-to set for the actual parm
5947      decl.  */
5948   if (TREE_CODE (p) == SSA_NAME
5949       && (TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (p)) == PARM_DECL
5950           || TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (p)) == RESULT_DECL)
5951       && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (p))
5952     lookup_p = SSA_NAME_VAR (p);
5953
5954   vi = lookup_vi_for_tree (lookup_p);
5955   if (!vi)
5956     return;
5957
5958   pi = get_ptr_info (p);
5959   find_what_var_points_to (vi, &pi->pt);
5960 }
5961
5962
5963 /* Query statistics for points-to solutions.  */
5964
5965 static struct {
5966   unsigned HOST_WIDE_INT pt_solution_includes_may_alias;
5967   unsigned HOST_WIDE_INT pt_solution_includes_no_alias;
5968   unsigned HOST_WIDE_INT pt_solutions_intersect_may_alias;
5969   unsigned HOST_WIDE_INT pt_solutions_intersect_no_alias;
5970 } pta_stats;
5971
5972 void
5973 dump_pta_stats (FILE *s)
5974 {
5975   fprintf (s, "\nPTA query stats:\n");
5976   fprintf (s, "  pt_solution_includes: "
5977            HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC" disambiguations, "
5978            HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC" queries\n",
5979            pta_stats.pt_solution_includes_no_alias,
5980            pta_stats.pt_solution_includes_no_alias
5981            + pta_stats.pt_solution_includes_may_alias);
5982   fprintf (s, "  pt_solutions_intersect: "
5983            HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC" disambiguations, "
5984            HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC" queries\n",
5985            pta_stats.pt_solutions_intersect_no_alias,
5986            pta_stats.pt_solutions_intersect_no_alias
5987            + pta_stats.pt_solutions_intersect_may_alias);
5988 }
5989
5990
5991 /* Reset the points-to solution *PT to a conservative default
5992    (point to anything).  */
5993
5994 void
5995 pt_solution_reset (struct pt_solution *pt)
5996 {
5997   memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
5998   pt->anything = true;
5999 }
6000
6001 /* Set the points-to solution *PT to point only to the variables
6002    in VARS.  VARS_CONTAINS_GLOBAL specifies whether that contains
6003    global variables and VARS_CONTAINS_RESTRICT specifies whether
6004    it contains restrict tag variables.  */
6005
6006 void
6007 pt_solution_set (struct pt_solution *pt, bitmap vars, bool vars_contains_global)
6008 {
6009   memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
6010   pt->vars = vars;
6011   pt->vars_contains_global = vars_contains_global;
6012 }
6013
6014 /* Set the points-to solution *PT to point only to the variable VAR.  */
6015
6016 void
6017 pt_solution_set_var (struct pt_solution *pt, tree var)
6018 {
6019   memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
6020   pt->vars = BITMAP_GGC_ALLOC ();
6021   bitmap_set_bit (pt->vars, DECL_PT_UID (var));
6022   pt->vars_contains_global = is_global_var (var);
6023 }
6024
6025 /* Computes the union of the points-to solutions *DEST and *SRC and
6026    stores the result in *DEST.  This changes the points-to bitmap
6027    of *DEST and thus may not be used if that might be shared.
6028    The points-to bitmap of *SRC and *DEST will not be shared after
6029    this function if they were not before.  */
6030
6031 static void
6032 pt_solution_ior_into (struct pt_solution *dest, struct pt_solution *src)
6033 {
6034   dest->anything |= src->anything;
6035   if (dest->anything)
6036     {
6037       pt_solution_reset (dest);
6038       return;
6039     }
6040
6041   dest->nonlocal |= src->nonlocal;
6042   dest->escaped |= src->escaped;
6043   dest->ipa_escaped |= src->ipa_escaped;
6044   dest->null |= src->null;
6045   dest->vars_contains_global |= src->vars_contains_global;
6046   if (!src->vars)
6047     return;
6048
6049   if (!dest->vars)
6050     dest->vars = BITMAP_GGC_ALLOC ();
6051   bitmap_ior_into (dest->vars, src->vars);
6052 }
6053
6054 /* Return true if the points-to solution *PT is empty.  */
6055
6056 bool
6057 pt_solution_empty_p (struct pt_solution *pt)
6058 {
6059   if (pt->anything
6060       || pt->nonlocal)
6061     return false;
6062
6063   if (pt->vars
6064       && !bitmap_empty_p (pt->vars))
6065     return false;
6066
6067   /* If the solution includes ESCAPED, check if that is empty.  */
6068   if (pt->escaped
6069       && !pt_solution_empty_p (&cfun->gimple_df->escaped))
6070     return false;
6071
6072   /* If the solution includes ESCAPED, check if that is empty.  */
6073   if (pt->ipa_escaped
6074       && !pt_solution_empty_p (&ipa_escaped_pt))
6075     return false;
6076
6077   return true;
6078 }
6079
6080 /* Return true if the points-to solution *PT only point to a single var, and
6081    return the var uid in *UID.  */
6082
6083 bool
6084 pt_solution_singleton_p (struct pt_solution *pt, unsigned *uid)
6085 {
6086   if (pt->anything || pt->nonlocal || pt->escaped || pt->ipa_escaped
6087       || pt->null || pt->vars == NULL
6088       || !bitmap_single_bit_set_p (pt->vars))
6089     return false;
6090
6091   *uid = bitmap_first_set_bit (pt->vars);
6092   return true;
6093 }
6094
6095 /* Return true if the points-to solution *PT includes global memory.  */
6096
6097 bool
6098 pt_solution_includes_global (struct pt_solution *pt)
6099 {
6100   if (pt->anything
6101       || pt->nonlocal
6102       || pt->vars_contains_global)
6103     return true;
6104
6105   if (pt->escaped)
6106     return pt_solution_includes_global (&cfun->gimple_df->escaped);
6107
6108   if (pt->ipa_escaped)
6109     return pt_solution_includes_global (&ipa_escaped_pt);
6110
6111   /* ???  This predicate is not correct for the IPA-PTA solution
6112      as we do not properly distinguish between unit escape points
6113      and global variables.  */
6114   if (cfun->gimple_df->ipa_pta)
6115     return true;
6116
6117   return false;
6118 }
6119
6120 /* Return true if the points-to solution *PT includes the variable
6121    declaration DECL.  */
6122
6123 static bool
6124 pt_solution_includes_1 (struct pt_solution *pt, const_tree decl)
6125 {
6126   if (pt->anything)
6127     return true;
6128
6129   if (pt->nonlocal
6130       && is_global_var (decl))
6131     return true;
6132
6133   if (pt->vars
6134       && bitmap_bit_p (pt->vars, DECL_PT_UID (decl)))
6135     return true;
6136
6137   /* If the solution includes ESCAPED, check it.  */
6138   if (pt->escaped
6139       && pt_solution_includes_1 (&cfun->gimple_df->escaped, decl))
6140     return true;
6141
6142   /* If the solution includes ESCAPED, check it.  */
6143   if (pt->ipa_escaped
6144       && pt_solution_includes_1 (&ipa_escaped_pt, decl))
6145     return true;
6146
6147   return false;
6148 }
6149
6150 bool
6151 pt_solution_includes (struct pt_solution *pt, const_tree decl)
6152 {
6153   bool res = pt_solution_includes_1 (pt, decl);
6154   if (res)
6155     ++pta_stats.pt_solution_includes_may_alias;
6156   else
6157     ++pta_stats.pt_solution_includes_no_alias;
6158   return res;
6159 }
6160
6161 /* Return true if both points-to solutions PT1 and PT2 have a non-empty
6162    intersection.  */
6163
6164 static bool
6165 pt_solutions_intersect_1 (struct pt_solution *pt1, struct pt_solution *pt2)
6166 {
6167   if (pt1->anything || pt2->anything)
6168     return true;
6169
6170   /* If either points to unknown global memory and the other points to
6171      any global memory they alias.  */
6172   if ((pt1->nonlocal
6173        && (pt2->nonlocal
6174            || pt2->vars_contains_global))
6175       || (pt2->nonlocal
6176           && pt1->vars_contains_global))
6177     return true;
6178
6179   /* Check the escaped solution if required.  */
6180   if ((pt1->escaped || pt2->escaped)
6181       && !pt_solution_empty_p (&cfun->gimple_df->escaped))
6182     {
6183       /* If both point to escaped memory and that solution
6184          is not empty they alias.  */
6185       if (pt1->escaped && pt2->escaped)
6186         return true;
6187
6188       /* If either points to escaped memory see if the escaped solution
6189          intersects with the other.  */
6190       if ((pt1->escaped
6191            && pt_solutions_intersect_1 (&cfun->gimple_df->escaped, pt2))
6192           || (pt2->escaped
6193               && pt_solutions_intersect_1 (&cfun->gimple_df->escaped, pt1)))
6194         return true;
6195     }
6196
6197   /* Check the escaped solution if required.
6198      ???  Do we need to check the local against the IPA escaped sets?  */
6199   if ((pt1->ipa_escaped || pt2->ipa_escaped)
6200       && !pt_solution_empty_p (&ipa_escaped_pt))
6201     {
6202       /* If both point to escaped memory and that solution
6203          is not empty they alias.  */
6204       if (pt1->ipa_escaped && pt2->ipa_escaped)
6205         return true;
6206
6207       /* If either points to escaped memory see if the escaped solution
6208          intersects with the other.  */
6209       if ((pt1->ipa_escaped
6210            && pt_solutions_intersect_1 (&ipa_escaped_pt, pt2))
6211           || (pt2->ipa_escaped
6212               && pt_solutions_intersect_1 (&ipa_escaped_pt, pt1)))
6213         return true;
6214     }
6215
6216   /* Now both pointers alias if their points-to solution intersects.  */
6217   return (pt1->vars
6218           && pt2->vars
6219           && bitmap_intersect_p (pt1->vars, pt2->vars));
6220 }
6221
6222 bool
6223 pt_solutions_intersect (struct pt_solution *pt1, struct pt_solution *pt2)
6224 {
6225   bool res = pt_solutions_intersect_1 (pt1, pt2);
6226   if (res)
6227     ++pta_stats.pt_solutions_intersect_may_alias;
6228   else
6229     ++pta_stats.pt_solutions_intersect_no_alias;
6230   return res;
6231 }
6232
6233
6234 /* Dump points-to information to OUTFILE.  */
6235
6236 static void
6237 dump_sa_points_to_info (FILE *outfile)
6238 {
6239   unsigned int i;
6240
6241   fprintf (outfile, "\nPoints-to sets\n\n");
6242
6243   if (dump_flags & TDF_STATS)
6244     {
6245       fprintf (outfile, "Stats:\n");
6246       fprintf (outfile, "Total vars:               %d\n", stats.total_vars);
6247       fprintf (outfile, "Non-pointer vars:          %d\n",
6248                stats.nonpointer_vars);
6249       fprintf (outfile, "Statically unified vars:  %d\n",
6250                stats.unified_vars_static);
6251       fprintf (outfile, "Dynamically unified vars: %d\n",
6252                stats.unified_vars_dynamic);
6253       fprintf (outfile, "Iterations:               %d\n", stats.iterations);
6254       fprintf (outfile, "Number of edges:          %d\n", stats.num_edges);
6255       fprintf (outfile, "Number of implicit edges: %d\n",
6256                stats.num_implicit_edges);
6257     }
6258
6259   for (i = 0; i < VEC_length (varinfo_t, varmap); i++)
6260     {
6261       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
6262       if (!vi->may_have_pointers)
6263         continue;
6264       dump_solution_for_var (outfile, i);
6265     }
6266 }
6267
6268
6269 /* Debug points-to information to stderr.  */
6270
6271 DEBUG_FUNCTION void
6272 debug_sa_points_to_info (void)
6273 {
6274   dump_sa_points_to_info (stderr);
6275 }
6276
6277
6278 /* Initialize the always-existing constraint variables for NULL
6279    ANYTHING, READONLY, and INTEGER */
6280
6281 static void
6282 init_base_vars (void)
6283 {
6284   struct constraint_expr lhs, rhs;
6285   varinfo_t var_anything;
6286   varinfo_t var_nothing;
6287   varinfo_t var_readonly;
6288   varinfo_t var_escaped;
6289   varinfo_t var_nonlocal;
6290   varinfo_t var_storedanything;
6291   varinfo_t var_integer;
6292
6293   /* Create the NULL variable, used to represent that a variable points
6294      to NULL.  */
6295   var_nothing = new_var_info (NULL_TREE, "NULL");
6296   gcc_assert (var_nothing->id == nothing_id);
6297   var_nothing->is_artificial_var = 1;
6298   var_nothing->offset = 0;
6299   var_nothing->size = ~0;
6300   var_nothing->fullsize = ~0;
6301   var_nothing->is_special_var = 1;
6302   var_nothing->may_have_pointers = 0;
6303   var_nothing->is_global_var = 0;
6304
6305   /* Create the ANYTHING variable, used to represent that a variable
6306      points to some unknown piece of memory.  */
6307   var_anything = new_var_info (NULL_TREE, "ANYTHING");
6308   gcc_assert (var_anything->id == anything_id);
6309   var_anything->is_artificial_var = 1;
6310   var_anything->size = ~0;
6311   var_anything->offset = 0;
6312   var_anything->next = NULL;
6313   var_anything->fullsize = ~0;
6314   var_anything->is_special_var = 1;
6315
6316   /* Anything points to anything.  This makes deref constraints just
6317      work in the presence of linked list and other p = *p type loops,
6318      by saying that *ANYTHING = ANYTHING. */
6319   lhs.type = SCALAR;
6320   lhs.var = anything_id;
6321   lhs.offset = 0;
6322   rhs.type = ADDRESSOF;
6323   rhs.var = anything_id;
6324   rhs.offset = 0;
6325
6326   /* This specifically does not use process_constraint because
6327      process_constraint ignores all anything = anything constraints, since all
6328      but this one are redundant.  */
6329   VEC_safe_push (constraint_t, heap, constraints, new_constraint (lhs, rhs));
6330
6331   /* Create the READONLY variable, used to represent that a variable
6332      points to readonly memory.  */
6333   var_readonly = new_var_info (NULL_TREE, "READONLY");
6334   gcc_assert (var_readonly->id == readonly_id);
6335   var_readonly->is_artificial_var = 1;
6336   var_readonly->offset = 0;
6337   var_readonly->size = ~0;
6338   var_readonly->fullsize = ~0;
6339   var_readonly->next = NULL;
6340   var_readonly->is_special_var = 1;
6341
6342   /* readonly memory points to anything, in order to make deref
6343      easier.  In reality, it points to anything the particular
6344      readonly variable can point to, but we don't track this
6345      separately. */
6346   lhs.type = SCALAR;
6347   lhs.var = readonly_id;
6348   lhs.offset = 0;
6349   rhs.type = ADDRESSOF;
6350   rhs.var = readonly_id;  /* FIXME */
6351   rhs.offset = 0;
6352   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6353
6354   /* Create the ESCAPED variable, used to represent the set of escaped
6355      memory.  */
6356   var_escaped = new_var_info (NULL_TREE, "ESCAPED");
6357   gcc_assert (var_escaped->id == escaped_id);
6358   var_escaped->is_artificial_var = 1;
6359   var_escaped->offset = 0;
6360   var_escaped->size = ~0;
6361   var_escaped->fullsize = ~0;
6362   var_escaped->is_special_var = 0;
6363
6364   /* Create the NONLOCAL variable, used to represent the set of nonlocal
6365      memory.  */
6366   var_nonlocal = new_var_info (NULL_TREE, "NONLOCAL");
6367   gcc_assert (var_nonlocal->id == nonlocal_id);
6368   var_nonlocal->is_artificial_var = 1;
6369   var_nonlocal->offset = 0;
6370   var_nonlocal->size = ~0;
6371   var_nonlocal->fullsize = ~0;
6372   var_nonlocal->is_special_var = 1;
6373
6374   /* ESCAPED = *ESCAPED, because escaped is may-deref'd at calls, etc.  */
6375   lhs.type = SCALAR;
6376   lhs.var = escaped_id;
6377   lhs.offset = 0;
6378   rhs.type = DEREF;
6379   rhs.var = escaped_id;
6380   rhs.offset = 0;
6381   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6382
6383   /* ESCAPED = ESCAPED + UNKNOWN_OFFSET, because if a sub-field escapes the
6384      whole variable escapes.  */
6385   lhs.type = SCALAR;
6386   lhs.var = escaped_id;
6387   lhs.offset = 0;
6388   rhs.type = SCALAR;
6389   rhs.var = escaped_id;
6390   rhs.offset = UNKNOWN_OFFSET;
6391   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6392
6393   /* *ESCAPED = NONLOCAL.  This is true because we have to assume
6394      everything pointed to by escaped points to what global memory can
6395      point to.  */
6396   lhs.type = DEREF;
6397   lhs.var = escaped_id;
6398   lhs.offset = 0;
6399   rhs.type = SCALAR;
6400   rhs.var = nonlocal_id;
6401   rhs.offset = 0;
6402   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6403
6404   /* NONLOCAL = &NONLOCAL, NONLOCAL = &ESCAPED.  This is true because
6405      global memory may point to global memory and escaped memory.  */
6406   lhs.type = SCALAR;
6407   lhs.var = nonlocal_id;
6408   lhs.offset = 0;
6409   rhs.type = ADDRESSOF;
6410   rhs.var = nonlocal_id;
6411   rhs.offset = 0;
6412   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6413   rhs.type = ADDRESSOF;
6414   rhs.var = escaped_id;
6415   rhs.offset = 0;
6416   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6417
6418   /* Create the STOREDANYTHING variable, used to represent the set of
6419      variables stored to *ANYTHING.  */
6420   var_storedanything = new_var_info (NULL_TREE, "STOREDANYTHING");
6421   gcc_assert (var_storedanything->id == storedanything_id);
6422   var_storedanything->is_artificial_var = 1;
6423   var_storedanything->offset = 0;
6424   var_storedanything->size = ~0;
6425   var_storedanything->fullsize = ~0;
6426   var_storedanything->is_special_var = 0;
6427
6428   /* Create the INTEGER variable, used to represent that a variable points
6429      to what an INTEGER "points to".  */
6430   var_integer = new_var_info (NULL_TREE, "INTEGER");
6431   gcc_assert (var_integer->id == integer_id);
6432   var_integer->is_artificial_var = 1;
6433   var_integer->size = ~0;
6434   var_integer->fullsize = ~0;
6435   var_integer->offset = 0;
6436   var_integer->next = NULL;
6437   var_integer->is_special_var = 1;
6438
6439   /* INTEGER = ANYTHING, because we don't know where a dereference of
6440      a random integer will point to.  */
6441   lhs.type = SCALAR;
6442   lhs.var = integer_id;
6443   lhs.offset = 0;
6444   rhs.type = ADDRESSOF;
6445   rhs.var = anything_id;
6446   rhs.offset = 0;
6447   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6448 }
6449
6450 /* Initialize things necessary to perform PTA */
6451
6452 static void
6453 init_alias_vars (void)
6454 {
6455   use_field_sensitive = (MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE > 1);
6456
6457   bitmap_obstack_initialize (&pta_obstack);
6458   bitmap_obstack_initialize (&oldpta_obstack);
6459   bitmap_obstack_initialize (&predbitmap_obstack);
6460
6461   constraint_pool = create_alloc_pool ("Constraint pool",
6462                                        sizeof (struct constraint), 30);
6463   variable_info_pool = create_alloc_pool ("Variable info pool",
6464                                           sizeof (struct variable_info), 30);
6465   constraints = VEC_alloc (constraint_t, heap, 8);
6466   varmap = VEC_alloc (varinfo_t, heap, 8);
6467   vi_for_tree = pointer_map_create ();
6468   call_stmt_vars = pointer_map_create ();
6469
6470   memset (&stats, 0, sizeof (stats));
6471   shared_bitmap_table = htab_create (511, shared_bitmap_hash,
6472                                      shared_bitmap_eq, free);
6473   init_base_vars ();
6474
6475   gcc_obstack_init (&fake_var_decl_obstack);
6476 }
6477
6478 /* Remove the REF and ADDRESS edges from GRAPH, as well as all the
6479    predecessor edges.  */
6480
6481 static void
6482 remove_preds_and_fake_succs (constraint_graph_t graph)
6483 {
6484   unsigned int i;
6485
6486   /* Clear the implicit ref and address nodes from the successor
6487      lists.  */
6488   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
6489     {
6490       if (graph->succs[i])
6491         bitmap_clear_range (graph->succs[i], FIRST_REF_NODE,
6492                             FIRST_REF_NODE * 2);
6493     }
6494
6495   /* Free the successor list for the non-ref nodes.  */
6496   for (i = FIRST_REF_NODE; i < graph->size; i++)
6497     {
6498       if (graph->succs[i])
6499         BITMAP_FREE (graph->succs[i]);
6500     }
6501
6502   /* Now reallocate the size of the successor list as, and blow away
6503      the predecessor bitmaps.  */
6504   graph->size = VEC_length (varinfo_t, varmap);
6505   graph->succs = XRESIZEVEC (bitmap, graph->succs, graph->size);
6506
6507   free (graph->implicit_preds);
6508   graph->implicit_preds = NULL;
6509   free (graph->preds);
6510   graph->preds = NULL;
6511   bitmap_obstack_release (&predbitmap_obstack);
6512 }
6513
6514 /* Solve the constraint set.  */
6515
6516 static void
6517 solve_constraints (void)
6518 {
6519   struct scc_info *si;
6520
6521   if (dump_file)
6522     fprintf (dump_file,
6523              "\nCollapsing static cycles and doing variable "
6524              "substitution\n");
6525
6526   init_graph (VEC_length (varinfo_t, varmap) * 2);
6527
6528   if (dump_file)
6529     fprintf (dump_file, "Building predecessor graph\n");
6530   build_pred_graph ();
6531
6532   if (dump_file)
6533     fprintf (dump_file, "Detecting pointer and location "
6534              "equivalences\n");
6535   si = perform_var_substitution (graph);
6536
6537   if (dump_file)
6538     fprintf (dump_file, "Rewriting constraints and unifying "
6539              "variables\n");
6540   rewrite_constraints (graph, si);
6541
6542   build_succ_graph ();
6543
6544   free_var_substitution_info (si);
6545
6546   /* Attach complex constraints to graph nodes.  */
6547   move_complex_constraints (graph);
6548
6549   if (dump_file)
6550     fprintf (dump_file, "Uniting pointer but not location equivalent "
6551              "variables\n");
6552   unite_pointer_equivalences (graph);
6553
6554   if (dump_file)
6555     fprintf (dump_file, "Finding indirect cycles\n");
6556   find_indirect_cycles (graph);
6557
6558   /* Implicit nodes and predecessors are no longer necessary at this
6559      point. */
6560   remove_preds_and_fake_succs (graph);
6561
6562   if (dump_file && (dump_flags & TDF_GRAPH))
6563     {
6564       fprintf (dump_file, "\n\n// The constraint graph before solve-graph "
6565                "in dot format:\n");
6566       dump_constraint_graph (dump_file);
6567       fprintf (dump_file, "\n\n");
6568     }
6569
6570   if (dump_file)
6571     fprintf (dump_file, "Solving graph\n");
6572
6573   solve_graph (graph);
6574
6575   if (dump_file && (dump_flags & TDF_GRAPH))
6576     {
6577       fprintf (dump_file, "\n\n// The constraint graph after solve-graph "
6578                "in dot format:\n");
6579       dump_constraint_graph (dump_file);
6580       fprintf (dump_file, "\n\n");
6581     }
6582
6583   if (dump_file)
6584     dump_sa_points_to_info (dump_file);
6585 }
6586
6587 /* Create points-to sets for the current function.  See the comments
6588    at the start of the file for an algorithmic overview.  */
6589
6590 static void
6591 compute_points_to_sets (void)
6592 {
6593   basic_block bb;
6594   unsigned i;
6595   varinfo_t vi;
6596
6597   timevar_push (TV_TREE_PTA);
6598
6599   init_alias_vars ();
6600
6601   intra_create_variable_infos ();
6602
6603   /* Now walk all statements and build the constraint set.  */
6604   FOR_EACH_BB (bb)
6605     {
6606       gimple_stmt_iterator gsi;
6607
6608       for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
6609         {
6610           gimple phi = gsi_stmt (gsi);
6611
6612           if (is_gimple_reg (gimple_phi_result (phi)))
6613             find_func_aliases (phi);
6614         }
6615
6616       for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
6617         {
6618           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
6619
6620           find_func_aliases (stmt);
6621         }
6622     }
6623
6624   if (dump_file)
6625     {
6626       fprintf (dump_file, "Points-to analysis\n\nConstraints:\n\n");
6627       dump_constraints (dump_file, 0);
6628     }
6629
6630   /* From the constraints compute the points-to sets.  */
6631   solve_constraints ();
6632
6633   /* Compute the points-to set for ESCAPED used for call-clobber analysis.  */
6634   find_what_var_points_to (get_varinfo (escaped_id),
6635                            &cfun->gimple_df->escaped);
6636
6637   /* Make sure the ESCAPED solution (which is used as placeholder in
6638      other solutions) does not reference itself.  This simplifies
6639      points-to solution queries.  */
6640   cfun->gimple_df->escaped.escaped = 0;
6641
6642   /* Mark escaped HEAP variables as global.  */
6643   FOR_EACH_VEC_ELT (varinfo_t, varmap, i, vi)
6644     if (vi->is_heap_var
6645         && !vi->is_global_var)
6646       DECL_EXTERNAL (vi->decl) = vi->is_global_var
6647         = pt_solution_includes (&cfun->gimple_df->escaped, vi->decl);
6648
6649   /* Compute the points-to sets for pointer SSA_NAMEs.  */
6650   for (i = 0; i < num_ssa_names; ++i)
6651     {
6652       tree ptr = ssa_name (i);
6653       if (ptr
6654           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr)))
6655         find_what_p_points_to (ptr);
6656     }
6657
6658   /* Compute the call-used/clobbered sets.  */
6659   FOR_EACH_BB (bb)
6660     {
6661       gimple_stmt_iterator gsi;
6662
6663       for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
6664         {
6665           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
6666           struct pt_solution *pt;
6667           if (!is_gimple_call (stmt))
6668             continue;
6669
6670           pt = gimple_call_use_set (stmt);
6671           if (gimple_call_flags (stmt) & ECF_CONST)
6672             memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
6673           else if ((vi = lookup_call_use_vi (stmt)) != NULL)
6674             {
6675               find_what_var_points_to (vi, pt);
6676               /* Escaped (and thus nonlocal) variables are always
6677                  implicitly used by calls.  */
6678               /* ???  ESCAPED can be empty even though NONLOCAL
6679                  always escaped.  */
6680               pt->nonlocal = 1;
6681               pt->escaped = 1;
6682             }
6683           else
6684             {
6685               /* If there is nothing special about this call then
6686                  we have made everything that is used also escape.  */
6687               *pt = cfun->gimple_df->escaped;
6688               pt->nonlocal = 1;
6689             }
6690
6691           pt = gimple_call_clobber_set (stmt);
6692           if (gimple_call_flags (stmt) & (ECF_CONST|ECF_PURE|ECF_NOVOPS))
6693             memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
6694           else if ((vi = lookup_call_clobber_vi (stmt)) != NULL)
6695             {
6696               find_what_var_points_to (vi, pt);
6697               /* Escaped (and thus nonlocal) variables are always
6698                  implicitly clobbered by calls.  */
6699               /* ???  ESCAPED can be empty even though NONLOCAL
6700                  always escaped.  */
6701               pt->nonlocal = 1;
6702               pt->escaped = 1;
6703             }
6704           else
6705             {
6706               /* If there is nothing special about this call then
6707                  we have made everything that is used also escape.  */
6708               *pt = cfun->gimple_df->escaped;
6709               pt->nonlocal = 1;
6710             }
6711         }
6712     }
6713
6714   timevar_pop (TV_TREE_PTA);
6715 }
6716
6717
6718 /* Delete created points-to sets.  */
6719
6720 static void
6721 delete_points_to_sets (void)
6722 {
6723   unsigned int i;
6724
6725   htab_delete (shared_bitmap_table);
6726   if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
6727     fprintf (dump_file, "Points to sets created:%d\n",
6728              stats.points_to_sets_created);
6729
6730   pointer_map_destroy (vi_for_tree);
6731   pointer_map_destroy (call_stmt_vars);
6732   bitmap_obstack_release (&pta_obstack);
6733   VEC_free (constraint_t, heap, constraints);
6734
6735   for (i = 0; i < graph->size; i++)
6736     VEC_free (constraint_t, heap, graph->complex[i]);
6737   free (graph->complex);
6738
6739   free (graph->rep);
6740   free (graph->succs);
6741   free (graph->pe);
6742   free (graph->pe_rep);
6743   free (graph->indirect_cycles);
6744   free (graph);
6745
6746   VEC_free (varinfo_t, heap, varmap);
6747   free_alloc_pool (variable_info_pool);
6748   free_alloc_pool (constraint_pool);
6749
6750   obstack_free (&fake_var_decl_obstack, NULL);
6751 }
6752
6753
6754 /* Compute points-to information for every SSA_NAME pointer in the
6755    current function and compute the transitive closure of escaped
6756    variables to re-initialize the call-clobber states of local variables.  */
6757
6758 unsigned int
6759 compute_may_aliases (void)
6760 {
6761   if (cfun->gimple_df->ipa_pta)
6762     {
6763       if (dump_file)
6764         {
6765           fprintf (dump_file, "\nNot re-computing points-to information "
6766                    "because IPA points-to information is available.\n\n");
6767
6768           /* But still dump what we have remaining it.  */
6769           dump_alias_info (dump_file);
6770
6771           if (dump_flags & TDF_DETAILS)
6772             dump_referenced_vars (dump_file);
6773         }
6774
6775       return 0;
6776     }
6777
6778   /* For each pointer P_i, determine the sets of variables that P_i may
6779      point-to.  Compute the reachability set of escaped and call-used
6780      variables.  */
6781   compute_points_to_sets ();
6782
6783   /* Debugging dumps.  */
6784   if (dump_file)
6785     {
6786       dump_alias_info (dump_file);
6787
6788       if (dump_flags & TDF_DETAILS)
6789         dump_referenced_vars (dump_file);
6790     }
6791
6792   /* Deallocate memory used by aliasing data structures and the internal
6793      points-to solution.  */
6794   delete_points_to_sets ();
6795
6796   gcc_assert (!need_ssa_update_p (cfun));
6797
6798   return 0;
6799 }
6800
6801 static bool
6802 gate_tree_pta (void)
6803 {
6804   return flag_tree_pta;
6805 }
6806
6807 /* A dummy pass to cause points-to information to be computed via
6808    TODO_rebuild_alias.  */
6809
6810 struct gimple_opt_pass pass_build_alias =
6811 {
6812  {
6813   GIMPLE_PASS,
6814   "alias",                  /* name */
6815   gate_tree_pta,            /* gate */
6816   NULL,                     /* execute */
6817   NULL,                     /* sub */
6818   NULL,                     /* next */
6819   0,                        /* static_pass_number */
6820   TV_NONE,                  /* tv_id */
6821   PROP_cfg | PROP_ssa,      /* properties_required */
6822   0,                        /* properties_provided */
6823   0,                        /* properties_destroyed */
6824   0,                        /* todo_flags_start */
6825   TODO_rebuild_alias        /* todo_flags_finish */
6826  }
6827 };
6828
6829 /* A dummy pass to cause points-to information to be computed via
6830    TODO_rebuild_alias.  */
6831
6832 struct gimple_opt_pass pass_build_ealias =
6833 {
6834  {
6835   GIMPLE_PASS,
6836   "ealias",                 /* name */
6837   gate_tree_pta,            /* gate */
6838   NULL,                     /* execute */
6839   NULL,                     /* sub */
6840   NULL,                     /* next */
6841   0,                        /* static_pass_number */
6842   TV_NONE,                  /* tv_id */
6843   PROP_cfg | PROP_ssa,      /* properties_required */
6844   0,                        /* properties_provided */
6845   0,                        /* properties_destroyed */
6846   0,                        /* todo_flags_start */
6847   TODO_rebuild_alias        /* todo_flags_finish */
6848  }
6849 };
6850
6851
6852 /* Return true if we should execute IPA PTA.  */
6853 static bool
6854 gate_ipa_pta (void)
6855 {
6856   return (optimize
6857           && flag_ipa_pta
6858           /* Don't bother doing anything if the program has errors.  */
6859           && !seen_error ());
6860 }
6861
6862 /* IPA PTA solutions for ESCAPED.  */
6863 struct pt_solution ipa_escaped_pt
6864   = { true, false, false, false, false, false, NULL };
6865
6866 /* Associate node with varinfo DATA. Worker for
6867    cgraph_for_node_and_aliases.  */
6868 static bool
6869 associate_varinfo_to_alias (struct cgraph_node *node, void *data)
6870 {
6871   if (node->alias || node->thunk.thunk_p)
6872     insert_vi_for_tree (node->decl, (varinfo_t)data);
6873   return false;
6874 }
6875
6876 /* Execute the driver for IPA PTA.  */
6877 static unsigned int
6878 ipa_pta_execute (void)
6879 {
6880   struct cgraph_node *node;
6881   struct varpool_node *var;
6882   int from;
6883
6884   in_ipa_mode = 1;
6885
6886   init_alias_vars ();
6887
6888   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6889     {
6890       dump_cgraph (dump_file);
6891       fprintf (dump_file, "\n");
6892     }
6893
6894   /* Build the constraints.  */
6895   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
6896     {
6897       varinfo_t vi;
6898       /* Nodes without a body are not interesting.  Especially do not
6899          visit clones at this point for now - we get duplicate decls
6900          there for inline clones at least.  */
6901       if (!cgraph_function_with_gimple_body_p (node))
6902         continue;
6903
6904       gcc_assert (!node->clone_of);
6905
6906       vi = create_function_info_for (node->decl,
6907                                      alias_get_name (node->decl));
6908       cgraph_for_node_and_aliases (node, associate_varinfo_to_alias, vi, true);
6909     }
6910
6911   /* Create constraints for global variables and their initializers.  */
6912   for (var = varpool_nodes; var; var = var->next)
6913     {
6914       if (var->alias)
6915         continue;
6916
6917       get_vi_for_tree (var->decl);
6918     }
6919
6920   if (dump_file)
6921     {
6922       fprintf (dump_file,
6923                "Generating constraints for global initializers\n\n");
6924       dump_constraints (dump_file, 0);
6925       fprintf (dump_file, "\n");
6926     }
6927   from = VEC_length (constraint_t, constraints);
6928
6929   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
6930     {
6931       struct function *func;
6932       basic_block bb;
6933       tree old_func_decl;
6934
6935       /* Nodes without a body are not interesting.  */
6936       if (!cgraph_function_with_gimple_body_p (node))
6937         continue;
6938
6939       if (dump_file)
6940         {
6941           fprintf (dump_file,
6942                    "Generating constraints for %s", cgraph_node_name (node));
6943           if (DECL_ASSEMBLER_NAME_SET_P (node->decl))
6944             fprintf (dump_file, " (%s)",
6945                      IDENTIFIER_POINTER (DECL_ASSEMBLER_NAME (node->decl)));
6946           fprintf (dump_file, "\n");
6947         }
6948
6949       func = DECL_STRUCT_FUNCTION (node->decl);
6950       old_func_decl = current_function_decl;
6951       push_cfun (func);
6952       current_function_decl = node->decl;
6953
6954       /* For externally visible or attribute used annotated functions use
6955          local constraints for their arguments.
6956          For local functions we see all callers and thus do not need initial
6957          constraints for parameters.  */
6958       if (node->reachable_from_other_partition
6959           || node->local.externally_visible
6960           || node->needed)
6961         {
6962           intra_create_variable_infos ();
6963
6964           /* We also need to make function return values escape.  Nothing
6965              escapes by returning from main though.  */
6966           if (!MAIN_NAME_P (DECL_NAME (node->decl)))
6967             {
6968               varinfo_t fi, rvi;
6969               fi = lookup_vi_for_tree (node->decl);
6970               rvi = first_vi_for_offset (fi, fi_result);
6971               if (rvi && rvi->offset == fi_result)
6972                 {
6973                   struct constraint_expr includes;
6974                   struct constraint_expr var;
6975                   includes.var = escaped_id;
6976                   includes.offset = 0;
6977                   includes.type = SCALAR;
6978                   var.var = rvi->id;
6979                   var.offset = 0;
6980                   var.type = SCALAR;
6981                   process_constraint (new_constraint (includes, var));
6982                 }
6983             }
6984         }
6985
6986       /* Build constriants for the function body.  */
6987       FOR_EACH_BB_FN (bb, func)
6988         {
6989           gimple_stmt_iterator gsi;
6990
6991           for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi);
6992                gsi_next (&gsi))
6993             {
6994               gimple phi = gsi_stmt (gsi);
6995
6996               if (is_gimple_reg (gimple_phi_result (phi)))
6997                 find_func_aliases (phi);
6998             }
6999
7000           for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
7001             {
7002               gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
7003
7004               find_func_aliases (stmt);
7005               find_func_clobbers (stmt);
7006             }
7007         }
7008
7009       current_function_decl = old_func_decl;
7010       pop_cfun ();
7011
7012       if (dump_file)
7013         {
7014           fprintf (dump_file, "\n");
7015           dump_constraints (dump_file, from);
7016           fprintf (dump_file, "\n");
7017         }
7018       from = VEC_length (constraint_t, constraints);
7019     }
7020
7021   /* From the constraints compute the points-to sets.  */
7022   solve_constraints ();
7023
7024   /* Compute the global points-to sets for ESCAPED.
7025      ???  Note that the computed escape set is not correct
7026      for the whole unit as we fail to consider graph edges to
7027      externally visible functions.  */
7028   find_what_var_points_to (get_varinfo (escaped_id), &ipa_escaped_pt);
7029
7030   /* Make sure the ESCAPED solution (which is used as placeholder in
7031      other solutions) does not reference itself.  This simplifies
7032      points-to solution queries.  */
7033   ipa_escaped_pt.ipa_escaped = 0;
7034
7035   /* Assign the points-to sets to the SSA names in the unit.  */
7036   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
7037     {
7038       tree ptr;
7039       struct function *fn;
7040       unsigned i;
7041       varinfo_t fi;
7042       basic_block bb;
7043       struct pt_solution uses, clobbers;
7044       struct cgraph_edge *e;
7045
7046       /* Nodes without a body are not interesting.  */
7047       if (!cgraph_function_with_gimple_body_p (node))
7048         continue;
7049
7050       fn = DECL_STRUCT_FUNCTION (node->decl);
7051
7052       /* Compute the points-to sets for pointer SSA_NAMEs.  */
7053       FOR_EACH_VEC_ELT (tree, fn->gimple_df->ssa_names, i, ptr)
7054         {
7055           if (ptr
7056               && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr)))
7057             find_what_p_points_to (ptr);
7058         }
7059
7060       /* Compute the call-use and call-clobber sets for all direct calls.  */
7061       fi = lookup_vi_for_tree (node->decl);
7062       gcc_assert (fi->is_fn_info);
7063       find_what_var_points_to (first_vi_for_offset (fi, fi_clobbers),
7064                                &clobbers);
7065       find_what_var_points_to (first_vi_for_offset (fi, fi_uses), &uses);
7066       for (e = node->callers; e; e = e->next_caller)
7067         {
7068           if (!e->call_stmt)
7069             continue;
7070
7071           *gimple_call_clobber_set (e->call_stmt) = clobbers;
7072           *gimple_call_use_set (e->call_stmt) = uses;
7073         }
7074
7075       /* Compute the call-use and call-clobber sets for indirect calls
7076          and calls to external functions.  */
7077       FOR_EACH_BB_FN (bb, fn)
7078         {
7079           gimple_stmt_iterator gsi;
7080
7081           for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
7082             {
7083               gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
7084               struct pt_solution *pt;
7085               varinfo_t vi;
7086               tree decl;
7087
7088               if (!is_gimple_call (stmt))
7089                 continue;
7090
7091               /* Handle direct calls to external functions.  */
7092               decl = gimple_call_fndecl (stmt);
7093               if (decl
7094                   && (!(fi = lookup_vi_for_tree (decl))
7095                       || !fi->is_fn_info))
7096                 {
7097                   pt = gimple_call_use_set (stmt);
7098                   if (gimple_call_flags (stmt) & ECF_CONST)
7099                     memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
7100                   else if ((vi = lookup_call_use_vi (stmt)) != NULL)
7101                     {
7102                       find_what_var_points_to (vi, pt);
7103                       /* Escaped (and thus nonlocal) variables are always
7104                          implicitly used by calls.  */
7105                       /* ???  ESCAPED can be empty even though NONLOCAL
7106                          always escaped.  */
7107                       pt->nonlocal = 1;
7108                       pt->ipa_escaped = 1;
7109                     }
7110                   else
7111                     {
7112                       /* If there is nothing special about this call then
7113                          we have made everything that is used also escape.  */
7114                       *pt = ipa_escaped_pt;
7115                       pt->nonlocal = 1;
7116                     }
7117
7118                   pt = gimple_call_clobber_set (stmt);
7119                   if (gimple_call_flags (stmt) & (ECF_CONST|ECF_PURE|ECF_NOVOPS))
7120                     memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
7121                   else if ((vi = lookup_call_clobber_vi (stmt)) != NULL)
7122                     {
7123                       find_what_var_points_to (vi, pt);
7124                       /* Escaped (and thus nonlocal) variables are always
7125                          implicitly clobbered by calls.  */
7126                       /* ???  ESCAPED can be empty even though NONLOCAL
7127                          always escaped.  */
7128                       pt->nonlocal = 1;
7129                       pt->ipa_escaped = 1;
7130                     }
7131                   else
7132                     {
7133                       /* If there is nothing special about this call then
7134                          we have made everything that is used also escape.  */
7135                       *pt = ipa_escaped_pt;
7136                       pt->nonlocal = 1;
7137                     }
7138                 }
7139
7140               /* Handle indirect calls.  */
7141               if (!decl
7142                   && (fi = get_fi_for_callee (stmt)))
7143                 {
7144                   /* We need to accumulate all clobbers/uses of all possible
7145                      callees.  */
7146                   fi = get_varinfo (find (fi->id));
7147                   /* If we cannot constrain the set of functions we'll end up
7148                      calling we end up using/clobbering everything.  */
7149                   if (bitmap_bit_p (fi->solution, anything_id)
7150                       || bitmap_bit_p (fi->solution, nonlocal_id)
7151                       || bitmap_bit_p (fi->solution, escaped_id))
7152                     {
7153                       pt_solution_reset (gimple_call_clobber_set (stmt));
7154                       pt_solution_reset (gimple_call_use_set (stmt));
7155                     }
7156                   else
7157                     {
7158                       bitmap_iterator bi;
7159                       unsigned i;
7160                       struct pt_solution *uses, *clobbers;
7161
7162                       uses = gimple_call_use_set (stmt);
7163                       clobbers = gimple_call_clobber_set (stmt);
7164                       memset (uses, 0, sizeof (struct pt_solution));
7165                       memset (clobbers, 0, sizeof (struct pt_solution));
7166                       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (fi->solution, 0, i, bi)
7167                         {
7168                           struct pt_solution sol;
7169
7170                           vi = get_varinfo (i);
7171                           if (!vi->is_fn_info)
7172                             {
7173                               /* ???  We could be more precise here?  */
7174                               uses->nonlocal = 1;
7175                               uses->ipa_escaped = 1;
7176                               clobbers->nonlocal = 1;
7177                               clobbers->ipa_escaped = 1;
7178                               continue;
7179                             }
7180
7181                           if (!uses->anything)
7182                             {
7183                               find_what_var_points_to
7184                                   (first_vi_for_offset (vi, fi_uses), &sol);
7185                               pt_solution_ior_into (uses, &sol);
7186                             }
7187                           if (!clobbers->anything)
7188                             {
7189                               find_what_var_points_to
7190                                   (first_vi_for_offset (vi, fi_clobbers), &sol);
7191                               pt_solution_ior_into (clobbers, &sol);
7192                             }
7193                         }
7194                     }
7195                 }
7196             }
7197         }
7198
7199       fn->gimple_df->ipa_pta = true;
7200     }
7201
7202   delete_points_to_sets ();
7203
7204   in_ipa_mode = 0;
7205
7206   return 0;
7207 }
7208
7209 struct simple_ipa_opt_pass pass_ipa_pta =
7210 {
7211  {
7212   SIMPLE_IPA_PASS,
7213   "pta",                                /* name */
7214   gate_ipa_pta,                 /* gate */
7215   ipa_pta_execute,                      /* execute */
7216   NULL,                                 /* sub */
7217   NULL,                                 /* next */
7218   0,                                    /* static_pass_number */
7219   TV_IPA_PTA,                   /* tv_id */
7220   0,                                    /* properties_required */
7221   0,                                    /* properties_provided */
7222   0,                                    /* properties_destroyed */
7223   0,                                    /* todo_flags_start */
7224   TODO_update_ssa                       /* todo_flags_finish */
7225  }
7226 };