OSDN Git Service

11427ec69e201dc3a86f51e0065938498b738c62
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-structalias.c
1 /* Tree based points-to analysis
2    Copyright (C) 2005, 2006, 2007 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Daniel Berlin <dberlin@dberlin.org>
4
5    This file is part of GCC.
6
7    GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
8    under the terms of the GNU General Public License as published by
9    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
10    (at your option) any later version.
11
12    GCC is distributed in the hope that it will be useful,
13    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15    GNU General Public License for more details.
16
17    You should have received a copy of the GNU General Public License
18    along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
19    <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
20
21 #include "config.h"
22 #include "system.h"
23 #include "coretypes.h"
24 #include "tm.h"
25 #include "ggc.h"
26 #include "obstack.h"
27 #include "bitmap.h"
28 #include "flags.h"
29 #include "rtl.h"
30 #include "tm_p.h"
31 #include "hard-reg-set.h"
32 #include "basic-block.h"
33 #include "output.h"
34 #include "errors.h"
35 #include "diagnostic.h"
36 #include "tree.h"
37 #include "c-common.h"
38 #include "tree-flow.h"
39 #include "tree-inline.h"
40 #include "varray.h"
41 #include "c-tree.h"
42 #include "gimple.h"
43 #include "hashtab.h"
44 #include "function.h"
45 #include "cgraph.h"
46 #include "tree-pass.h"
47 #include "timevar.h"
48 #include "alloc-pool.h"
49 #include "splay-tree.h"
50 #include "params.h"
51 #include "tree-ssa-structalias.h"
52 #include "cgraph.h"
53 #include "alias.h"
54 #include "pointer-set.h"
55
56 /* The idea behind this analyzer is to generate set constraints from the
57    program, then solve the resulting constraints in order to generate the
58    points-to sets.
59
60    Set constraints are a way of modeling program analysis problems that
61    involve sets.  They consist of an inclusion constraint language,
62    describing the variables (each variable is a set) and operations that
63    are involved on the variables, and a set of rules that derive facts
64    from these operations.  To solve a system of set constraints, you derive
65    all possible facts under the rules, which gives you the correct sets
66    as a consequence.
67
68    See  "Efficient Field-sensitive pointer analysis for C" by "David
69    J. Pearce and Paul H. J. Kelly and Chris Hankin, at
70    http://citeseer.ist.psu.edu/pearce04efficient.html
71
72    Also see "Ultra-fast Aliasing Analysis using CLA: A Million Lines
73    of C Code in a Second" by ""Nevin Heintze and Olivier Tardieu" at
74    http://citeseer.ist.psu.edu/heintze01ultrafast.html
75
76    There are three types of real constraint expressions, DEREF,
77    ADDRESSOF, and SCALAR.  Each constraint expression consists
78    of a constraint type, a variable, and an offset.
79
80    SCALAR is a constraint expression type used to represent x, whether
81    it appears on the LHS or the RHS of a statement.
82    DEREF is a constraint expression type used to represent *x, whether
83    it appears on the LHS or the RHS of a statement.
84    ADDRESSOF is a constraint expression used to represent &x, whether
85    it appears on the LHS or the RHS of a statement.
86
87    Each pointer variable in the program is assigned an integer id, and
88    each field of a structure variable is assigned an integer id as well.
89
90    Structure variables are linked to their list of fields through a "next
91    field" in each variable that points to the next field in offset
92    order.
93    Each variable for a structure field has
94
95    1. "size", that tells the size in bits of that field.
96    2. "fullsize, that tells the size in bits of the entire structure.
97    3. "offset", that tells the offset in bits from the beginning of the
98    structure to this field.
99
100    Thus,
101    struct f
102    {
103      int a;
104      int b;
105    } foo;
106    int *bar;
107
108    looks like
109
110    foo.a -> id 1, size 32, offset 0, fullsize 64, next foo.b
111    foo.b -> id 2, size 32, offset 32, fullsize 64, next NULL
112    bar -> id 3, size 32, offset 0, fullsize 32, next NULL
113
114
115   In order to solve the system of set constraints, the following is
116   done:
117
118   1. Each constraint variable x has a solution set associated with it,
119   Sol(x).
120
121   2. Constraints are separated into direct, copy, and complex.
122   Direct constraints are ADDRESSOF constraints that require no extra
123   processing, such as P = &Q
124   Copy constraints are those of the form P = Q.
125   Complex constraints are all the constraints involving dereferences
126   and offsets (including offsetted copies).
127
128   3. All direct constraints of the form P = &Q are processed, such
129   that Q is added to Sol(P)
130
131   4. All complex constraints for a given constraint variable are stored in a
132   linked list attached to that variable's node.
133
134   5. A directed graph is built out of the copy constraints. Each
135   constraint variable is a node in the graph, and an edge from
136   Q to P is added for each copy constraint of the form P = Q
137
138   6. The graph is then walked, and solution sets are
139   propagated along the copy edges, such that an edge from Q to P
140   causes Sol(P) <- Sol(P) union Sol(Q).
141
142   7.  As we visit each node, all complex constraints associated with
143   that node are processed by adding appropriate copy edges to the graph, or the
144   appropriate variables to the solution set.
145
146   8. The process of walking the graph is iterated until no solution
147   sets change.
148
149   Prior to walking the graph in steps 6 and 7, We perform static
150   cycle elimination on the constraint graph, as well
151   as off-line variable substitution.
152
153   TODO: Adding offsets to pointer-to-structures can be handled (IE not punted
154   on and turned into anything), but isn't.  You can just see what offset
155   inside the pointed-to struct it's going to access.
156
157   TODO: Constant bounded arrays can be handled as if they were structs of the
158   same number of elements.
159
160   TODO: Modeling heap and incoming pointers becomes much better if we
161   add fields to them as we discover them, which we could do.
162
163   TODO: We could handle unions, but to be honest, it's probably not
164   worth the pain or slowdown.  */
165
166 static GTY ((if_marked ("tree_map_marked_p"), param_is (struct tree_map)))
167 htab_t heapvar_for_stmt;
168
169 static bool use_field_sensitive = true;
170 static int in_ipa_mode = 0;
171
172 /* Used for predecessor bitmaps. */
173 static bitmap_obstack predbitmap_obstack;
174
175 /* Used for points-to sets.  */
176 static bitmap_obstack pta_obstack;
177
178 /* Used for oldsolution members of variables. */
179 static bitmap_obstack oldpta_obstack;
180
181 /* Used for per-solver-iteration bitmaps.  */
182 static bitmap_obstack iteration_obstack;
183
184 static unsigned int create_variable_info_for (tree, const char *);
185 typedef struct constraint_graph *constraint_graph_t;
186 static void unify_nodes (constraint_graph_t, unsigned int, unsigned int, bool);
187
188 DEF_VEC_P(constraint_t);
189 DEF_VEC_ALLOC_P(constraint_t,heap);
190
191 #define EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP(a, b, c, d)        \
192   if (a)                                                \
193     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (a, b, c, d)
194
195 static struct constraint_stats
196 {
197   unsigned int total_vars;
198   unsigned int nonpointer_vars;
199   unsigned int unified_vars_static;
200   unsigned int unified_vars_dynamic;
201   unsigned int iterations;
202   unsigned int num_edges;
203   unsigned int num_implicit_edges;
204   unsigned int points_to_sets_created;
205 } stats;
206
207 struct variable_info
208 {
209   /* ID of this variable  */
210   unsigned int id;
211
212   /* True if this is a variable created by the constraint analysis, such as
213      heap variables and constraints we had to break up.  */
214   unsigned int is_artificial_var:1;
215
216   /* True if this is a special variable whose solution set should not be
217      changed.  */
218   unsigned int is_special_var:1;
219
220   /* True for variables whose size is not known or variable.  */
221   unsigned int is_unknown_size_var:1;
222
223   /* True for (sub-)fields that represent a whole variable.  */
224   unsigned int is_full_var : 1;
225
226   /* True if this is a heap variable.  */
227   unsigned int is_heap_var:1;
228
229   /* True if we may not use TBAA to prune references to this
230      variable.  This is used for C++ placement new.  */
231   unsigned int no_tbaa_pruning : 1;
232
233   /* Variable id this was collapsed to due to type unsafety.  Zero if
234      this variable was not collapsed.  This should be unused completely
235      after build_succ_graph, or something is broken.  */
236   unsigned int collapsed_to;
237
238   /* A link to the variable for the next field in this structure.  */
239   struct variable_info *next;
240
241   /* Offset of this variable, in bits, from the base variable  */
242   unsigned HOST_WIDE_INT offset;
243
244   /* Size of the variable, in bits.  */
245   unsigned HOST_WIDE_INT size;
246
247   /* Full size of the base variable, in bits.  */
248   unsigned HOST_WIDE_INT fullsize;
249
250   /* Name of this variable */
251   const char *name;
252
253   /* Tree that this variable is associated with.  */
254   tree decl;
255
256   /* Points-to set for this variable.  */
257   bitmap solution;
258
259   /* Old points-to set for this variable.  */
260   bitmap oldsolution;
261 };
262 typedef struct variable_info *varinfo_t;
263
264 static varinfo_t first_vi_for_offset (varinfo_t, unsigned HOST_WIDE_INT);
265 static varinfo_t lookup_vi_for_tree (tree);
266
267 /* Pool of variable info structures.  */
268 static alloc_pool variable_info_pool;
269
270 DEF_VEC_P(varinfo_t);
271
272 DEF_VEC_ALLOC_P(varinfo_t, heap);
273
274 /* Table of variable info structures for constraint variables.
275    Indexed directly by variable info id.  */
276 static VEC(varinfo_t,heap) *varmap;
277
278 /* Return the varmap element N */
279
280 static inline varinfo_t
281 get_varinfo (unsigned int n)
282 {
283   return VEC_index (varinfo_t, varmap, n);
284 }
285
286 /* Return the varmap element N, following the collapsed_to link.  */
287
288 static inline varinfo_t
289 get_varinfo_fc (unsigned int n)
290 {
291   varinfo_t v = VEC_index (varinfo_t, varmap, n);
292
293   if (v->collapsed_to != 0)
294     return get_varinfo (v->collapsed_to);
295   return v;
296 }
297
298 /* Static IDs for the special variables.  */
299 enum { nothing_id = 0, anything_id = 1, readonly_id = 2,
300        escaped_id = 3, nonlocal_id = 4, callused_id = 5, integer_id = 6 };
301
302 /* Variable that represents the unknown pointer.  */
303 static varinfo_t var_anything;
304 static tree anything_tree;
305
306 /* Variable that represents the NULL pointer.  */
307 static varinfo_t var_nothing;
308 static tree nothing_tree;
309
310 /* Variable that represents read only memory.  */
311 static varinfo_t var_readonly;
312 static tree readonly_tree;
313
314 /* Variable that represents escaped memory.  */
315 static varinfo_t var_escaped;
316 static tree escaped_tree;
317
318 /* Variable that represents nonlocal memory.  */
319 static varinfo_t var_nonlocal;
320 static tree nonlocal_tree;
321
322 /* Variable that represents call-used memory.  */
323 static varinfo_t var_callused;
324 static tree callused_tree;
325
326 /* Variable that represents integers.  This is used for when people do things
327    like &0->a.b.  */
328 static varinfo_t var_integer;
329 static tree integer_tree;
330
331 /* Lookup a heap var for FROM, and return it if we find one.  */
332
333 static tree
334 heapvar_lookup (tree from)
335 {
336   struct tree_map *h, in;
337   in.base.from = from;
338
339   h = (struct tree_map *) htab_find_with_hash (heapvar_for_stmt, &in,
340                                                htab_hash_pointer (from));
341   if (h)
342     return h->to;
343   return NULL_TREE;
344 }
345
346 /* Insert a mapping FROM->TO in the heap var for statement
347    hashtable.  */
348
349 static void
350 heapvar_insert (tree from, tree to)
351 {
352   struct tree_map *h;
353   void **loc;
354
355   h = GGC_NEW (struct tree_map);
356   h->hash = htab_hash_pointer (from);
357   h->base.from = from;
358   h->to = to;
359   loc = htab_find_slot_with_hash (heapvar_for_stmt, h, h->hash, INSERT);
360   *(struct tree_map **) loc = h;
361 }
362
363 /* Return a new variable info structure consisting for a variable
364    named NAME, and using constraint graph node NODE.  */
365
366 static varinfo_t
367 new_var_info (tree t, unsigned int id, const char *name)
368 {
369   varinfo_t ret = (varinfo_t) pool_alloc (variable_info_pool);
370   tree var;
371
372   ret->id = id;
373   ret->name = name;
374   ret->decl = t;
375   ret->is_artificial_var = false;
376   ret->is_heap_var = false;
377   ret->is_special_var = false;
378   ret->is_unknown_size_var = false;
379   ret->is_full_var = false;
380   var = t;
381   if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
382     var = SSA_NAME_VAR (var);
383   ret->no_tbaa_pruning = (DECL_P (var)
384                           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var))
385                           && DECL_NO_TBAA_P (var));
386   ret->solution = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
387   ret->oldsolution = BITMAP_ALLOC (&oldpta_obstack);
388   ret->next = NULL;
389   ret->collapsed_to = 0;
390   return ret;
391 }
392
393 typedef enum {SCALAR, DEREF, ADDRESSOF} constraint_expr_type;
394
395 /* An expression that appears in a constraint.  */
396
397 struct constraint_expr
398 {
399   /* Constraint type.  */
400   constraint_expr_type type;
401
402   /* Variable we are referring to in the constraint.  */
403   unsigned int var;
404
405   /* Offset, in bits, of this constraint from the beginning of
406      variables it ends up referring to.
407
408      IOW, in a deref constraint, we would deref, get the result set,
409      then add OFFSET to each member.   */
410   unsigned HOST_WIDE_INT offset;
411 };
412
413 typedef struct constraint_expr ce_s;
414 DEF_VEC_O(ce_s);
415 DEF_VEC_ALLOC_O(ce_s, heap);
416 static void get_constraint_for_1 (tree, VEC(ce_s, heap) **, bool);
417 static void get_constraint_for (tree, VEC(ce_s, heap) **);
418 static void do_deref (VEC (ce_s, heap) **);
419
420 /* Our set constraints are made up of two constraint expressions, one
421    LHS, and one RHS.
422
423    As described in the introduction, our set constraints each represent an
424    operation between set valued variables.
425 */
426 struct constraint
427 {
428   struct constraint_expr lhs;
429   struct constraint_expr rhs;
430 };
431
432 /* List of constraints that we use to build the constraint graph from.  */
433
434 static VEC(constraint_t,heap) *constraints;
435 static alloc_pool constraint_pool;
436
437
438 DEF_VEC_I(int);
439 DEF_VEC_ALLOC_I(int, heap);
440
441 /* The constraint graph is represented as an array of bitmaps
442    containing successor nodes.  */
443
444 struct constraint_graph
445 {
446   /* Size of this graph, which may be different than the number of
447      nodes in the variable map.  */
448   unsigned int size;
449
450   /* Explicit successors of each node. */
451   bitmap *succs;
452
453   /* Implicit predecessors of each node (Used for variable
454      substitution). */
455   bitmap *implicit_preds;
456
457   /* Explicit predecessors of each node (Used for variable substitution).  */
458   bitmap *preds;
459
460   /* Indirect cycle representatives, or -1 if the node has no indirect
461      cycles.  */
462   int *indirect_cycles;
463
464   /* Representative node for a node.  rep[a] == a unless the node has
465      been unified. */
466   unsigned int *rep;
467
468   /* Equivalence class representative for a label.  This is used for
469      variable substitution.  */
470   int *eq_rep;
471
472   /* Pointer equivalence label for a node.  All nodes with the same
473      pointer equivalence label can be unified together at some point
474      (either during constraint optimization or after the constraint
475      graph is built).  */
476   unsigned int *pe;
477
478   /* Pointer equivalence representative for a label.  This is used to
479      handle nodes that are pointer equivalent but not location
480      equivalent.  We can unite these once the addressof constraints
481      are transformed into initial points-to sets.  */
482   int *pe_rep;
483
484   /* Pointer equivalence label for each node, used during variable
485      substitution.  */
486   unsigned int *pointer_label;
487
488   /* Location equivalence label for each node, used during location
489      equivalence finding.  */
490   unsigned int *loc_label;
491
492   /* Pointed-by set for each node, used during location equivalence
493      finding.  This is pointed-by rather than pointed-to, because it
494      is constructed using the predecessor graph.  */
495   bitmap *pointed_by;
496
497   /* Points to sets for pointer equivalence.  This is *not* the actual
498      points-to sets for nodes.  */
499   bitmap *points_to;
500
501   /* Bitmap of nodes where the bit is set if the node is a direct
502      node.  Used for variable substitution.  */
503   sbitmap direct_nodes;
504
505   /* Bitmap of nodes where the bit is set if the node is address
506      taken.  Used for variable substitution.  */
507   bitmap address_taken;
508
509   /* True if points_to bitmap for this node is stored in the hash
510      table.  */
511   sbitmap pt_used;
512
513   /* Number of incoming edges remaining to be processed by pointer
514      equivalence.
515      Used for variable substitution.  */
516   unsigned int *number_incoming;
517
518
519   /* Vector of complex constraints for each graph node.  Complex
520      constraints are those involving dereferences or offsets that are
521      not 0.  */
522   VEC(constraint_t,heap) **complex;
523 };
524
525 static constraint_graph_t graph;
526
527 /* During variable substitution and the offline version of indirect
528    cycle finding, we create nodes to represent dereferences and
529    address taken constraints.  These represent where these start and
530    end.  */
531 #define FIRST_REF_NODE (VEC_length (varinfo_t, varmap))
532 #define LAST_REF_NODE (FIRST_REF_NODE + (FIRST_REF_NODE - 1))
533
534 /* Return the representative node for NODE, if NODE has been unioned
535    with another NODE.
536    This function performs path compression along the way to finding
537    the representative.  */
538
539 static unsigned int
540 find (unsigned int node)
541 {
542   gcc_assert (node < graph->size);
543   if (graph->rep[node] != node)
544     return graph->rep[node] = find (graph->rep[node]);
545   return node;
546 }
547
548 /* Union the TO and FROM nodes to the TO nodes.
549    Note that at some point in the future, we may want to do
550    union-by-rank, in which case we are going to have to return the
551    node we unified to.  */
552
553 static bool
554 unite (unsigned int to, unsigned int from)
555 {
556   gcc_assert (to < graph->size && from < graph->size);
557   if (to != from && graph->rep[from] != to)
558     {
559       graph->rep[from] = to;
560       return true;
561     }
562   return false;
563 }
564
565 /* Create a new constraint consisting of LHS and RHS expressions.  */
566
567 static constraint_t
568 new_constraint (const struct constraint_expr lhs,
569                 const struct constraint_expr rhs)
570 {
571   constraint_t ret = (constraint_t) pool_alloc (constraint_pool);
572   ret->lhs = lhs;
573   ret->rhs = rhs;
574   return ret;
575 }
576
577 /* Print out constraint C to FILE.  */
578
579 void
580 dump_constraint (FILE *file, constraint_t c)
581 {
582   if (c->lhs.type == ADDRESSOF)
583     fprintf (file, "&");
584   else if (c->lhs.type == DEREF)
585     fprintf (file, "*");
586   fprintf (file, "%s", get_varinfo_fc (c->lhs.var)->name);
587   if (c->lhs.offset != 0)
588     fprintf (file, " + " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, c->lhs.offset);
589   fprintf (file, " = ");
590   if (c->rhs.type == ADDRESSOF)
591     fprintf (file, "&");
592   else if (c->rhs.type == DEREF)
593     fprintf (file, "*");
594   fprintf (file, "%s", get_varinfo_fc (c->rhs.var)->name);
595   if (c->rhs.offset != 0)
596     fprintf (file, " + " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, c->rhs.offset);
597   fprintf (file, "\n");
598 }
599
600 /* Print out constraint C to stderr.  */
601
602 void
603 debug_constraint (constraint_t c)
604 {
605   dump_constraint (stderr, c);
606 }
607
608 /* Print out all constraints to FILE */
609
610 void
611 dump_constraints (FILE *file)
612 {
613   int i;
614   constraint_t c;
615   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, constraints, i, c); i++)
616     dump_constraint (file, c);
617 }
618
619 /* Print out all constraints to stderr.  */
620
621 void
622 debug_constraints (void)
623 {
624   dump_constraints (stderr);
625 }
626
627 /* Print out to FILE the edge in the constraint graph that is created by
628    constraint c. The edge may have a label, depending on the type of
629    constraint that it represents. If complex1, e.g: a = *b, then the label
630    is "=*", if complex2, e.g: *a = b, then the label is "*=", if
631    complex with an offset, e.g: a = b + 8, then the label is "+".
632    Otherwise the edge has no label.  */
633
634 void
635 dump_constraint_edge (FILE *file, constraint_t c)
636 {
637   if (c->rhs.type != ADDRESSOF)
638     {
639       const char *src = get_varinfo_fc (c->rhs.var)->name;
640       const char *dst = get_varinfo_fc (c->lhs.var)->name;
641       fprintf (file, "  \"%s\" -> \"%s\" ", src, dst);
642       /* Due to preprocessing of constraints, instructions like *a = *b are
643          illegal; thus, we do not have to handle such cases.  */
644       if (c->lhs.type == DEREF)
645         fprintf (file, " [ label=\"*=\" ] ;\n");
646       else if (c->rhs.type == DEREF)
647         fprintf (file, " [ label=\"=*\" ] ;\n");
648       else
649         {
650           /* We must check the case where the constraint is an offset.
651              In this case, it is treated as a complex constraint.  */
652           if (c->rhs.offset != c->lhs.offset)
653             fprintf (file, " [ label=\"+\" ] ;\n");
654           else
655             fprintf (file, " ;\n");
656         }
657     }
658 }
659
660 /* Print the constraint graph in dot format.  */
661
662 void
663 dump_constraint_graph (FILE *file)
664 {
665   unsigned int i=0, size;
666   constraint_t c;
667
668   /* Only print the graph if it has already been initialized:  */
669   if (!graph)
670     return;
671
672   /* Print the constraints used to produce the constraint graph. The
673      constraints will be printed as comments in the dot file:  */
674   fprintf (file, "\n\n/* Constraints used in the constraint graph:\n");
675   dump_constraints (file);
676   fprintf (file, "*/\n");
677
678   /* Prints the header of the dot file:  */
679   fprintf (file, "\n\n// The constraint graph in dot format:\n");
680   fprintf (file, "strict digraph {\n");
681   fprintf (file, "  node [\n    shape = box\n  ]\n");
682   fprintf (file, "  edge [\n    fontsize = \"12\"\n  ]\n");
683   fprintf (file, "\n  // List of nodes in the constraint graph:\n");
684
685   /* The next lines print the nodes in the graph. In order to get the
686      number of nodes in the graph, we must choose the minimum between the
687      vector VEC (varinfo_t, varmap) and graph->size. If the graph has not
688      yet been initialized, then graph->size == 0, otherwise we must only
689      read nodes that have an entry in VEC (varinfo_t, varmap).  */
690   size = VEC_length (varinfo_t, varmap);
691   size = size < graph->size ? size : graph->size;
692   for (i = 0; i < size; i++)
693     {
694       const char *name = get_varinfo_fc (graph->rep[i])->name;
695       fprintf (file, "  \"%s\" ;\n", name);
696     }
697
698   /* Go over the list of constraints printing the edges in the constraint
699      graph.  */
700   fprintf (file, "\n  // The constraint edges:\n");
701   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, constraints, i, c); i++)
702     if (c)
703       dump_constraint_edge (file, c);
704
705   /* Prints the tail of the dot file. By now, only the closing bracket.  */
706   fprintf (file, "}\n\n\n");
707 }
708
709 /* Print out the constraint graph to stderr.  */
710
711 void
712 debug_constraint_graph (void)
713 {
714   dump_constraint_graph (stderr);
715 }
716
717 /* SOLVER FUNCTIONS
718
719    The solver is a simple worklist solver, that works on the following
720    algorithm:
721
722    sbitmap changed_nodes = all zeroes;
723    changed_count = 0;
724    For each node that is not already collapsed:
725        changed_count++;
726        set bit in changed nodes
727
728    while (changed_count > 0)
729    {
730      compute topological ordering for constraint graph
731
732      find and collapse cycles in the constraint graph (updating
733      changed if necessary)
734
735      for each node (n) in the graph in topological order:
736        changed_count--;
737
738        Process each complex constraint associated with the node,
739        updating changed if necessary.
740
741        For each outgoing edge from n, propagate the solution from n to
742        the destination of the edge, updating changed as necessary.
743
744    }  */
745
746 /* Return true if two constraint expressions A and B are equal.  */
747
748 static bool
749 constraint_expr_equal (struct constraint_expr a, struct constraint_expr b)
750 {
751   return a.type == b.type && a.var == b.var && a.offset == b.offset;
752 }
753
754 /* Return true if constraint expression A is less than constraint expression
755    B.  This is just arbitrary, but consistent, in order to give them an
756    ordering.  */
757
758 static bool
759 constraint_expr_less (struct constraint_expr a, struct constraint_expr b)
760 {
761   if (a.type == b.type)
762     {
763       if (a.var == b.var)
764         return a.offset < b.offset;
765       else
766         return a.var < b.var;
767     }
768   else
769     return a.type < b.type;
770 }
771
772 /* Return true if constraint A is less than constraint B.  This is just
773    arbitrary, but consistent, in order to give them an ordering.  */
774
775 static bool
776 constraint_less (const constraint_t a, const constraint_t b)
777 {
778   if (constraint_expr_less (a->lhs, b->lhs))
779     return true;
780   else if (constraint_expr_less (b->lhs, a->lhs))
781     return false;
782   else
783     return constraint_expr_less (a->rhs, b->rhs);
784 }
785
786 /* Return true if two constraints A and B are equal.  */
787
788 static bool
789 constraint_equal (struct constraint a, struct constraint b)
790 {
791   return constraint_expr_equal (a.lhs, b.lhs)
792     && constraint_expr_equal (a.rhs, b.rhs);
793 }
794
795
796 /* Find a constraint LOOKFOR in the sorted constraint vector VEC */
797
798 static constraint_t
799 constraint_vec_find (VEC(constraint_t,heap) *vec,
800                      struct constraint lookfor)
801 {
802   unsigned int place;
803   constraint_t found;
804
805   if (vec == NULL)
806     return NULL;
807
808   place = VEC_lower_bound (constraint_t, vec, &lookfor, constraint_less);
809   if (place >= VEC_length (constraint_t, vec))
810     return NULL;
811   found = VEC_index (constraint_t, vec, place);
812   if (!constraint_equal (*found, lookfor))
813     return NULL;
814   return found;
815 }
816
817 /* Union two constraint vectors, TO and FROM.  Put the result in TO.  */
818
819 static void
820 constraint_set_union (VEC(constraint_t,heap) **to,
821                       VEC(constraint_t,heap) **from)
822 {
823   int i;
824   constraint_t c;
825
826   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, *from, i, c); i++)
827     {
828       if (constraint_vec_find (*to, *c) == NULL)
829         {
830           unsigned int place = VEC_lower_bound (constraint_t, *to, c,
831                                                 constraint_less);
832           VEC_safe_insert (constraint_t, heap, *to, place, c);
833         }
834     }
835 }
836
837 /* Take a solution set SET, add OFFSET to each member of the set, and
838    overwrite SET with the result when done.  */
839
840 static void
841 solution_set_add (bitmap set, unsigned HOST_WIDE_INT offset)
842 {
843   bitmap result = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
844   unsigned int i;
845   bitmap_iterator bi;
846
847   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (set, 0, i, bi)
848     {
849       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
850
851       /* If this is a variable with just one field just set its bit
852          in the result.  */
853       if (vi->is_artificial_var
854           || vi->is_unknown_size_var
855           || vi->is_full_var)
856         bitmap_set_bit (result, i);
857       else
858         {
859           unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset = vi->offset + offset;
860           varinfo_t v = first_vi_for_offset (vi, fieldoffset);
861           /* If the result is outside of the variable use the last field.  */
862           if (!v)
863             {
864               v = vi;
865               while (v->next != NULL)
866                 v = v->next;
867             }
868           bitmap_set_bit (result, v->id);
869           /* If the result is not exactly at fieldoffset include the next
870              field as well.  See get_constraint_for_ptr_offset for more
871              rationale.  */
872           if (v->offset != fieldoffset
873               && v->next != NULL)
874             bitmap_set_bit (result, v->next->id);
875         }
876     }
877
878   bitmap_copy (set, result);
879   BITMAP_FREE (result);
880 }
881
882 /* Union solution sets TO and FROM, and add INC to each member of FROM in the
883    process.  */
884
885 static bool
886 set_union_with_increment  (bitmap to, bitmap from, unsigned HOST_WIDE_INT inc)
887 {
888   if (inc == 0)
889     return bitmap_ior_into (to, from);
890   else
891     {
892       bitmap tmp;
893       bool res;
894
895       tmp = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
896       bitmap_copy (tmp, from);
897       solution_set_add (tmp, inc);
898       res = bitmap_ior_into (to, tmp);
899       BITMAP_FREE (tmp);
900       return res;
901     }
902 }
903
904 /* Insert constraint C into the list of complex constraints for graph
905    node VAR.  */
906
907 static void
908 insert_into_complex (constraint_graph_t graph,
909                      unsigned int var, constraint_t c)
910 {
911   VEC (constraint_t, heap) *complex = graph->complex[var];
912   unsigned int place = VEC_lower_bound (constraint_t, complex, c,
913                                         constraint_less);
914
915   /* Only insert constraints that do not already exist.  */
916   if (place >= VEC_length (constraint_t, complex)
917       || !constraint_equal (*c, *VEC_index (constraint_t, complex, place)))
918     VEC_safe_insert (constraint_t, heap, graph->complex[var], place, c);
919 }
920
921
922 /* Condense two variable nodes into a single variable node, by moving
923    all associated info from SRC to TO.  */
924
925 static void
926 merge_node_constraints (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
927                         unsigned int from)
928 {
929   unsigned int i;
930   constraint_t c;
931
932   gcc_assert (find (from) == to);
933
934   /* Move all complex constraints from src node into to node  */
935   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, graph->complex[from], i, c); i++)
936     {
937       /* In complex constraints for node src, we may have either
938          a = *src, and *src = a, or an offseted constraint which are
939          always added to the rhs node's constraints.  */
940
941       if (c->rhs.type == DEREF)
942         c->rhs.var = to;
943       else if (c->lhs.type == DEREF)
944         c->lhs.var = to;
945       else
946         c->rhs.var = to;
947     }
948   constraint_set_union (&graph->complex[to], &graph->complex[from]);
949   VEC_free (constraint_t, heap, graph->complex[from]);
950   graph->complex[from] = NULL;
951 }
952
953
954 /* Remove edges involving NODE from GRAPH.  */
955
956 static void
957 clear_edges_for_node (constraint_graph_t graph, unsigned int node)
958 {
959   if (graph->succs[node])
960     BITMAP_FREE (graph->succs[node]);
961 }
962
963 /* Merge GRAPH nodes FROM and TO into node TO.  */
964
965 static void
966 merge_graph_nodes (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
967                    unsigned int from)
968 {
969   if (graph->indirect_cycles[from] != -1)
970     {
971       /* If we have indirect cycles with the from node, and we have
972          none on the to node, the to node has indirect cycles from the
973          from node now that they are unified.
974          If indirect cycles exist on both, unify the nodes that they
975          are in a cycle with, since we know they are in a cycle with
976          each other.  */
977       if (graph->indirect_cycles[to] == -1)
978         graph->indirect_cycles[to] = graph->indirect_cycles[from];
979     }
980
981   /* Merge all the successor edges.  */
982   if (graph->succs[from])
983     {
984       if (!graph->succs[to])
985         graph->succs[to] = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
986       bitmap_ior_into (graph->succs[to],
987                        graph->succs[from]);
988     }
989
990   clear_edges_for_node (graph, from);
991 }
992
993
994 /* Add an indirect graph edge to GRAPH, going from TO to FROM if
995    it doesn't exist in the graph already.  */
996
997 static void
998 add_implicit_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
999                          unsigned int from)
1000 {
1001   if (to == from)
1002     return;
1003
1004   if (!graph->implicit_preds[to])
1005     graph->implicit_preds[to] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1006
1007   if (bitmap_set_bit (graph->implicit_preds[to], from))
1008     stats.num_implicit_edges++;
1009 }
1010
1011 /* Add a predecessor graph edge to GRAPH, going from TO to FROM if
1012    it doesn't exist in the graph already.
1013    Return false if the edge already existed, true otherwise.  */
1014
1015 static void
1016 add_pred_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1017                      unsigned int from)
1018 {
1019   if (!graph->preds[to])
1020     graph->preds[to] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1021   bitmap_set_bit (graph->preds[to], from);
1022 }
1023
1024 /* Add a graph edge to GRAPH, going from FROM to TO if
1025    it doesn't exist in the graph already.
1026    Return false if the edge already existed, true otherwise.  */
1027
1028 static bool
1029 add_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1030                 unsigned int from)
1031 {
1032   if (to == from)
1033     {
1034       return false;
1035     }
1036   else
1037     {
1038       bool r = false;
1039
1040       if (!graph->succs[from])
1041         graph->succs[from] = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
1042       if (bitmap_set_bit (graph->succs[from], to))
1043         {
1044           r = true;
1045           if (to < FIRST_REF_NODE && from < FIRST_REF_NODE)
1046             stats.num_edges++;
1047         }
1048       return r;
1049     }
1050 }
1051
1052
1053 /* Return true if {DEST.SRC} is an existing graph edge in GRAPH.  */
1054
1055 static bool
1056 valid_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int src,
1057                   unsigned int dest)
1058 {
1059   return (graph->succs[dest]
1060           && bitmap_bit_p (graph->succs[dest], src));
1061 }
1062
1063 /* Initialize the constraint graph structure to contain SIZE nodes.  */
1064
1065 static void
1066 init_graph (unsigned int size)
1067 {
1068   unsigned int j;
1069
1070   graph = XCNEW (struct constraint_graph);
1071   graph->size = size;
1072   graph->succs = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1073   graph->indirect_cycles = XNEWVEC (int, graph->size);
1074   graph->rep = XNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1075   graph->complex = XCNEWVEC (VEC(constraint_t, heap) *, size);
1076   graph->pe = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1077   graph->pe_rep = XNEWVEC (int, graph->size);
1078
1079   for (j = 0; j < graph->size; j++)
1080     {
1081       graph->rep[j] = j;
1082       graph->pe_rep[j] = -1;
1083       graph->indirect_cycles[j] = -1;
1084     }
1085 }
1086
1087 /* Build the constraint graph, adding only predecessor edges right now.  */
1088
1089 static void
1090 build_pred_graph (void)
1091 {
1092   int i;
1093   constraint_t c;
1094   unsigned int j;
1095
1096   graph->implicit_preds = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1097   graph->preds = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1098   graph->pointer_label = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1099   graph->loc_label = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1100   graph->pointed_by = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1101   graph->points_to = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1102   graph->eq_rep = XNEWVEC (int, graph->size);
1103   graph->direct_nodes = sbitmap_alloc (graph->size);
1104   graph->pt_used = sbitmap_alloc (graph->size);
1105   graph->address_taken = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1106   graph->number_incoming = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1107   sbitmap_zero (graph->direct_nodes);
1108   sbitmap_zero (graph->pt_used);
1109
1110   for (j = 0; j < FIRST_REF_NODE; j++)
1111     {
1112       if (!get_varinfo (j)->is_special_var)
1113         SET_BIT (graph->direct_nodes, j);
1114     }
1115
1116   for (j = 0; j < graph->size; j++)
1117     graph->eq_rep[j] = -1;
1118
1119   for (j = 0; j < VEC_length (varinfo_t, varmap); j++)
1120     graph->indirect_cycles[j] = -1;
1121
1122   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, constraints, i, c); i++)
1123     {
1124       struct constraint_expr lhs = c->lhs;
1125       struct constraint_expr rhs = c->rhs;
1126       unsigned int lhsvar = get_varinfo_fc (lhs.var)->id;
1127       unsigned int rhsvar = get_varinfo_fc (rhs.var)->id;
1128
1129       if (lhs.type == DEREF)
1130         {
1131           /* *x = y.  */
1132           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && rhs.type == SCALAR)
1133             add_pred_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar, rhsvar);
1134         }
1135       else if (rhs.type == DEREF)
1136         {
1137           /* x = *y */
1138           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && lhs.type == SCALAR)
1139             add_pred_graph_edge (graph, lhsvar, FIRST_REF_NODE + rhsvar);
1140           else
1141             RESET_BIT (graph->direct_nodes, lhsvar);
1142         }
1143       else if (rhs.type == ADDRESSOF)
1144         {
1145           /* x = &y */
1146           if (graph->points_to[lhsvar] == NULL)
1147             graph->points_to[lhsvar] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1148           bitmap_set_bit (graph->points_to[lhsvar], rhsvar);
1149
1150           if (graph->pointed_by[rhsvar] == NULL)
1151             graph->pointed_by[rhsvar] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1152           bitmap_set_bit (graph->pointed_by[rhsvar], lhsvar);
1153
1154           /* Implicitly, *x = y */
1155           add_implicit_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar, rhsvar);
1156
1157           RESET_BIT (graph->direct_nodes, rhsvar);
1158           bitmap_set_bit (graph->address_taken, rhsvar);
1159         }
1160       else if (lhsvar > anything_id
1161                && lhsvar != rhsvar && lhs.offset == 0 && rhs.offset == 0)
1162         {
1163           /* x = y */
1164           add_pred_graph_edge (graph, lhsvar, rhsvar);
1165           /* Implicitly, *x = *y */
1166           add_implicit_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar,
1167                                    FIRST_REF_NODE + rhsvar);
1168         }
1169       else if (lhs.offset != 0 || rhs.offset != 0)
1170         {
1171           if (rhs.offset != 0)
1172             RESET_BIT (graph->direct_nodes, lhs.var);
1173           else if (lhs.offset != 0)
1174             RESET_BIT (graph->direct_nodes, rhs.var);
1175         }
1176     }
1177 }
1178
1179 /* Build the constraint graph, adding successor edges.  */
1180
1181 static void
1182 build_succ_graph (void)
1183 {
1184   int i;
1185   constraint_t c;
1186
1187   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, constraints, i, c); i++)
1188     {
1189       struct constraint_expr lhs;
1190       struct constraint_expr rhs;
1191       unsigned int lhsvar;
1192       unsigned int rhsvar;
1193
1194       if (!c)
1195         continue;
1196
1197       lhs = c->lhs;
1198       rhs = c->rhs;
1199       lhsvar = find (get_varinfo_fc (lhs.var)->id);
1200       rhsvar = find (get_varinfo_fc (rhs.var)->id);
1201
1202       if (lhs.type == DEREF)
1203         {
1204           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && rhs.type == SCALAR)
1205             add_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar, rhsvar);
1206         }
1207       else if (rhs.type == DEREF)
1208         {
1209           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && lhs.type == SCALAR)
1210             add_graph_edge (graph, lhsvar, FIRST_REF_NODE + rhsvar);
1211         }
1212       else if (rhs.type == ADDRESSOF)
1213         {
1214           /* x = &y */
1215           gcc_assert (find (get_varinfo_fc (rhs.var)->id)
1216                       == get_varinfo_fc (rhs.var)->id);
1217           bitmap_set_bit (get_varinfo (lhsvar)->solution, rhsvar);
1218         }
1219       else if (lhsvar > anything_id
1220                && lhsvar != rhsvar && lhs.offset == 0 && rhs.offset == 0)
1221         {
1222           add_graph_edge (graph, lhsvar, rhsvar);
1223         }
1224     }
1225 }
1226
1227
1228 /* Changed variables on the last iteration.  */
1229 static unsigned int changed_count;
1230 static sbitmap changed;
1231
1232 DEF_VEC_I(unsigned);
1233 DEF_VEC_ALLOC_I(unsigned,heap);
1234
1235
1236 /* Strongly Connected Component visitation info.  */
1237
1238 struct scc_info
1239 {
1240   sbitmap visited;
1241   sbitmap deleted;
1242   unsigned int *dfs;
1243   unsigned int *node_mapping;
1244   int current_index;
1245   VEC(unsigned,heap) *scc_stack;
1246 };
1247
1248
1249 /* Recursive routine to find strongly connected components in GRAPH.
1250    SI is the SCC info to store the information in, and N is the id of current
1251    graph node we are processing.
1252
1253    This is Tarjan's strongly connected component finding algorithm, as
1254    modified by Nuutila to keep only non-root nodes on the stack.
1255    The algorithm can be found in "On finding the strongly connected
1256    connected components in a directed graph" by Esko Nuutila and Eljas
1257    Soisalon-Soininen, in Information Processing Letters volume 49,
1258    number 1, pages 9-14.  */
1259
1260 static void
1261 scc_visit (constraint_graph_t graph, struct scc_info *si, unsigned int n)
1262 {
1263   unsigned int i;
1264   bitmap_iterator bi;
1265   unsigned int my_dfs;
1266
1267   SET_BIT (si->visited, n);
1268   si->dfs[n] = si->current_index ++;
1269   my_dfs = si->dfs[n];
1270
1271   /* Visit all the successors.  */
1272   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->succs[n], 0, i, bi)
1273     {
1274       unsigned int w;
1275
1276       if (i > LAST_REF_NODE)
1277         break;
1278
1279       w = find (i);
1280       if (TEST_BIT (si->deleted, w))
1281         continue;
1282
1283       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
1284         scc_visit (graph, si, w);
1285       {
1286         unsigned int t = find (w);
1287         unsigned int nnode = find (n);
1288         gcc_assert (nnode == n);
1289
1290         if (si->dfs[t] < si->dfs[nnode])
1291           si->dfs[n] = si->dfs[t];
1292       }
1293     }
1294
1295   /* See if any components have been identified.  */
1296   if (si->dfs[n] == my_dfs)
1297     {
1298       if (VEC_length (unsigned, si->scc_stack) > 0
1299           && si->dfs[VEC_last (unsigned, si->scc_stack)] >= my_dfs)
1300         {
1301           bitmap scc = BITMAP_ALLOC (NULL);
1302           bool have_ref_node = n >= FIRST_REF_NODE;
1303           unsigned int lowest_node;
1304           bitmap_iterator bi;
1305
1306           bitmap_set_bit (scc, n);
1307
1308           while (VEC_length (unsigned, si->scc_stack) != 0
1309                  && si->dfs[VEC_last (unsigned, si->scc_stack)] >= my_dfs)
1310             {
1311               unsigned int w = VEC_pop (unsigned, si->scc_stack);
1312
1313               bitmap_set_bit (scc, w);
1314               if (w >= FIRST_REF_NODE)
1315                 have_ref_node = true;
1316             }
1317
1318           lowest_node = bitmap_first_set_bit (scc);
1319           gcc_assert (lowest_node < FIRST_REF_NODE);
1320
1321           /* Collapse the SCC nodes into a single node, and mark the
1322              indirect cycles.  */
1323           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (scc, 0, i, bi)
1324             {
1325               if (i < FIRST_REF_NODE)
1326                 {
1327                   if (unite (lowest_node, i))
1328                     unify_nodes (graph, lowest_node, i, false);
1329                 }
1330               else
1331                 {
1332                   unite (lowest_node, i);
1333                   graph->indirect_cycles[i - FIRST_REF_NODE] = lowest_node;
1334                 }
1335             }
1336         }
1337       SET_BIT (si->deleted, n);
1338     }
1339   else
1340     VEC_safe_push (unsigned, heap, si->scc_stack, n);
1341 }
1342
1343 /* Unify node FROM into node TO, updating the changed count if
1344    necessary when UPDATE_CHANGED is true.  */
1345
1346 static void
1347 unify_nodes (constraint_graph_t graph, unsigned int to, unsigned int from,
1348              bool update_changed)
1349 {
1350
1351   gcc_assert (to != from && find (to) == to);
1352   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1353     fprintf (dump_file, "Unifying %s to %s\n",
1354              get_varinfo (from)->name,
1355              get_varinfo (to)->name);
1356
1357   if (update_changed)
1358     stats.unified_vars_dynamic++;
1359   else
1360     stats.unified_vars_static++;
1361
1362   merge_graph_nodes (graph, to, from);
1363   merge_node_constraints (graph, to, from);
1364
1365   if (get_varinfo (from)->no_tbaa_pruning)
1366     get_varinfo (to)->no_tbaa_pruning = true;
1367
1368   /* Mark TO as changed if FROM was changed. If TO was already marked
1369      as changed, decrease the changed count.  */
1370
1371   if (update_changed && TEST_BIT (changed, from))
1372     {
1373       RESET_BIT (changed, from);
1374       if (!TEST_BIT (changed, to))
1375         SET_BIT (changed, to);
1376       else
1377         {
1378           gcc_assert (changed_count > 0);
1379           changed_count--;
1380         }
1381     }
1382   if (get_varinfo (from)->solution)
1383     {
1384       /* If the solution changes because of the merging, we need to mark
1385          the variable as changed.  */
1386       if (bitmap_ior_into (get_varinfo (to)->solution,
1387                            get_varinfo (from)->solution))
1388         {
1389           if (update_changed && !TEST_BIT (changed, to))
1390             {
1391               SET_BIT (changed, to);
1392               changed_count++;
1393             }
1394         }
1395       
1396       BITMAP_FREE (get_varinfo (from)->solution);
1397       BITMAP_FREE (get_varinfo (from)->oldsolution);
1398       
1399       if (stats.iterations > 0)
1400         {
1401           BITMAP_FREE (get_varinfo (to)->oldsolution);
1402           get_varinfo (to)->oldsolution = BITMAP_ALLOC (&oldpta_obstack);
1403         }
1404     }
1405   if (valid_graph_edge (graph, to, to))
1406     {
1407       if (graph->succs[to])
1408         bitmap_clear_bit (graph->succs[to], to);
1409     }
1410 }
1411
1412 /* Information needed to compute the topological ordering of a graph.  */
1413
1414 struct topo_info
1415 {
1416   /* sbitmap of visited nodes.  */
1417   sbitmap visited;
1418   /* Array that stores the topological order of the graph, *in
1419      reverse*.  */
1420   VEC(unsigned,heap) *topo_order;
1421 };
1422
1423
1424 /* Initialize and return a topological info structure.  */
1425
1426 static struct topo_info *
1427 init_topo_info (void)
1428 {
1429   size_t size = graph->size;
1430   struct topo_info *ti = XNEW (struct topo_info);
1431   ti->visited = sbitmap_alloc (size);
1432   sbitmap_zero (ti->visited);
1433   ti->topo_order = VEC_alloc (unsigned, heap, 1);
1434   return ti;
1435 }
1436
1437
1438 /* Free the topological sort info pointed to by TI.  */
1439
1440 static void
1441 free_topo_info (struct topo_info *ti)
1442 {
1443   sbitmap_free (ti->visited);
1444   VEC_free (unsigned, heap, ti->topo_order);
1445   free (ti);
1446 }
1447
1448 /* Visit the graph in topological order, and store the order in the
1449    topo_info structure.  */
1450
1451 static void
1452 topo_visit (constraint_graph_t graph, struct topo_info *ti,
1453             unsigned int n)
1454 {
1455   bitmap_iterator bi;
1456   unsigned int j;
1457
1458   SET_BIT (ti->visited, n);
1459
1460   if (graph->succs[n])
1461     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (graph->succs[n], 0, j, bi)
1462       {
1463         if (!TEST_BIT (ti->visited, j))
1464           topo_visit (graph, ti, j);
1465       }
1466
1467   VEC_safe_push (unsigned, heap, ti->topo_order, n);
1468 }
1469
1470 /* Return true if variable N + OFFSET is a legal field of N.  */
1471
1472 static bool
1473 type_safe (unsigned int n, unsigned HOST_WIDE_INT *offset)
1474 {
1475   varinfo_t ninfo = get_varinfo (n);
1476
1477   /* For things we've globbed to single variables, any offset into the
1478      variable acts like the entire variable, so that it becomes offset
1479      0.  */
1480   if (ninfo->is_special_var
1481       || ninfo->is_artificial_var
1482       || ninfo->is_unknown_size_var
1483       || ninfo->is_full_var)
1484     {
1485       *offset = 0;
1486       return true;
1487     }
1488   return (get_varinfo (n)->offset + *offset) < get_varinfo (n)->fullsize;
1489 }
1490
1491 /* Process a constraint C that represents x = *y, using DELTA as the
1492    starting solution.  */
1493
1494 static void
1495 do_sd_constraint (constraint_graph_t graph, constraint_t c,
1496                   bitmap delta)
1497 {
1498   unsigned int lhs = c->lhs.var;
1499   bool flag = false;
1500   bitmap sol = get_varinfo (lhs)->solution;
1501   unsigned int j;
1502   bitmap_iterator bi;
1503
1504   if (bitmap_bit_p (delta, anything_id))
1505     {
1506       flag |= bitmap_set_bit (sol, anything_id);
1507       goto done;
1508     }
1509
1510   /* For x = *ESCAPED and x = *CALLUSED we want to compute the
1511      reachability set of the rhs var.  As a pointer to a sub-field
1512      of a variable can also reach all other fields of the variable
1513      we simply have to expand the solution to contain all sub-fields
1514      if one sub-field is contained.  */
1515   if (c->rhs.var == escaped_id
1516       || c->rhs.var == callused_id)
1517     {
1518       bitmap vars = NULL;
1519       /* In a first pass record all variables we need to add all
1520          sub-fields off.  This avoids quadratic behavior.  */
1521       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (delta, 0, j, bi)
1522         {
1523           varinfo_t v = get_varinfo (j);
1524           if (v->is_full_var)
1525             continue;
1526
1527           v = lookup_vi_for_tree (v->decl);
1528           if (v->next != NULL)
1529             {
1530               if (vars == NULL)
1531                 vars = BITMAP_ALLOC (NULL);
1532               bitmap_set_bit (vars, v->id);
1533             }
1534         }
1535       /* In the second pass now do the addition to the solution and
1536          to speed up solving add it to the delta as well.  */
1537       if (vars != NULL)
1538         {
1539           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vars, 0, j, bi)
1540             {
1541               varinfo_t v = get_varinfo (j);
1542               for (; v != NULL; v = v->next)
1543                 {
1544                   if (bitmap_set_bit (sol, v->id))
1545                     {
1546                       flag = true;
1547                       bitmap_set_bit (delta, v->id);
1548                     }
1549                 }
1550             }
1551           BITMAP_FREE (vars);
1552         }
1553     }
1554
1555   /* For each variable j in delta (Sol(y)), add
1556      an edge in the graph from j to x, and union Sol(j) into Sol(x).  */
1557   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (delta, 0, j, bi)
1558     {
1559       unsigned HOST_WIDE_INT roffset = c->rhs.offset;
1560       if (type_safe (j, &roffset))
1561         {
1562           varinfo_t v;
1563           unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset = get_varinfo (j)->offset + roffset;
1564           unsigned int t;
1565
1566           v = first_vi_for_offset (get_varinfo (j), fieldoffset);
1567           /* If the access is outside of the variable we can ignore it.  */
1568           if (!v)
1569             continue;
1570           t = find (v->id);
1571
1572           /* Adding edges from the special vars is pointless.
1573              They don't have sets that can change.  */
1574           if (get_varinfo (t)->is_special_var)
1575             flag |= bitmap_ior_into (sol, get_varinfo (t)->solution);
1576           /* Merging the solution from ESCAPED needlessly increases
1577              the set.  Use ESCAPED as representative instead.
1578              Same for CALLUSED.  */
1579           else if (get_varinfo (t)->id == escaped_id
1580                    || get_varinfo (t)->id == callused_id)
1581             flag |= bitmap_set_bit (sol, get_varinfo (t)->id);
1582           else if (add_graph_edge (graph, lhs, t))
1583             flag |= bitmap_ior_into (sol, get_varinfo (t)->solution);
1584         }
1585     }
1586
1587 done:
1588   /* If the LHS solution changed, mark the var as changed.  */
1589   if (flag)
1590     {
1591       get_varinfo (lhs)->solution = sol;
1592       if (!TEST_BIT (changed, lhs))
1593         {
1594           SET_BIT (changed, lhs);
1595           changed_count++;
1596         }
1597     }
1598 }
1599
1600 /* Process a constraint C that represents *x = y.  */
1601
1602 static void
1603 do_ds_constraint (constraint_t c, bitmap delta)
1604 {
1605   unsigned int rhs = c->rhs.var;
1606   bitmap sol = get_varinfo (rhs)->solution;
1607   unsigned int j;
1608   bitmap_iterator bi;
1609
1610  if (bitmap_bit_p (sol, anything_id))
1611    {
1612      EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (delta, 0, j, bi)
1613        {
1614          varinfo_t jvi = get_varinfo (j);
1615          unsigned int t;
1616          unsigned int loff = c->lhs.offset;
1617          unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset = jvi->offset + loff;
1618          varinfo_t v;
1619
1620          v = get_varinfo (j);
1621          if (!v->is_full_var)
1622            {
1623              v = first_vi_for_offset (v, fieldoffset);
1624              /* If the access is outside of the variable we can ignore it.  */
1625              if (!v)
1626                continue;
1627            }
1628          t = find (v->id);
1629
1630          if (bitmap_set_bit (get_varinfo (t)->solution, anything_id)
1631              && !TEST_BIT (changed, t))
1632            {
1633              SET_BIT (changed, t);
1634              changed_count++;
1635            }
1636        }
1637      return;
1638    }
1639
1640   /* For each member j of delta (Sol(x)), add an edge from y to j and
1641      union Sol(y) into Sol(j) */
1642   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (delta, 0, j, bi)
1643     {
1644       unsigned HOST_WIDE_INT loff = c->lhs.offset;
1645       if (type_safe (j, &loff) && !(get_varinfo (j)->is_special_var))
1646         {
1647           varinfo_t v;
1648           unsigned int t;
1649           unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset = get_varinfo (j)->offset + loff;
1650           bitmap tmp;
1651
1652           v = first_vi_for_offset (get_varinfo (j), fieldoffset);
1653           /* If the access is outside of the variable we can ignore it.  */
1654           if (!v)
1655             continue;
1656           t = find (v->id);
1657           tmp = get_varinfo (t)->solution;
1658
1659           if (set_union_with_increment (tmp, sol, 0))
1660             {
1661               get_varinfo (t)->solution = tmp;
1662               if (t == rhs)
1663                 sol = get_varinfo (rhs)->solution;
1664               if (!TEST_BIT (changed, t))
1665                 {
1666                   SET_BIT (changed, t);
1667                   changed_count++;
1668                 }
1669             }
1670         }
1671     }
1672 }
1673
1674 /* Handle a non-simple (simple meaning requires no iteration),
1675    constraint (IE *x = &y, x = *y, *x = y, and x = y with offsets involved).  */
1676
1677 static void
1678 do_complex_constraint (constraint_graph_t graph, constraint_t c, bitmap delta)
1679 {
1680   if (c->lhs.type == DEREF)
1681     {
1682       if (c->rhs.type == ADDRESSOF)
1683         {
1684           gcc_unreachable();
1685         }
1686       else
1687         {
1688           /* *x = y */
1689           do_ds_constraint (c, delta);
1690         }
1691     }
1692   else if (c->rhs.type == DEREF)
1693     {
1694       /* x = *y */
1695       if (!(get_varinfo (c->lhs.var)->is_special_var))
1696         do_sd_constraint (graph, c, delta);
1697     }
1698   else
1699     {
1700       bitmap tmp;
1701       bitmap solution;
1702       bool flag = false;
1703
1704       gcc_assert (c->rhs.type == SCALAR && c->lhs.type == SCALAR);
1705       solution = get_varinfo (c->rhs.var)->solution;
1706       tmp = get_varinfo (c->lhs.var)->solution;
1707
1708       flag = set_union_with_increment (tmp, solution, c->rhs.offset);
1709
1710       if (flag)
1711         {
1712           get_varinfo (c->lhs.var)->solution = tmp;
1713           if (!TEST_BIT (changed, c->lhs.var))
1714             {
1715               SET_BIT (changed, c->lhs.var);
1716               changed_count++;
1717             }
1718         }
1719     }
1720 }
1721
1722 /* Initialize and return a new SCC info structure.  */
1723
1724 static struct scc_info *
1725 init_scc_info (size_t size)
1726 {
1727   struct scc_info *si = XNEW (struct scc_info);
1728   size_t i;
1729
1730   si->current_index = 0;
1731   si->visited = sbitmap_alloc (size);
1732   sbitmap_zero (si->visited);
1733   si->deleted = sbitmap_alloc (size);
1734   sbitmap_zero (si->deleted);
1735   si->node_mapping = XNEWVEC (unsigned int, size);
1736   si->dfs = XCNEWVEC (unsigned int, size);
1737
1738   for (i = 0; i < size; i++)
1739     si->node_mapping[i] = i;
1740
1741   si->scc_stack = VEC_alloc (unsigned, heap, 1);
1742   return si;
1743 }
1744
1745 /* Free an SCC info structure pointed to by SI */
1746
1747 static void
1748 free_scc_info (struct scc_info *si)
1749 {
1750   sbitmap_free (si->visited);
1751   sbitmap_free (si->deleted);
1752   free (si->node_mapping);
1753   free (si->dfs);
1754   VEC_free (unsigned, heap, si->scc_stack);
1755   free (si);
1756 }
1757
1758
1759 /* Find indirect cycles in GRAPH that occur, using strongly connected
1760    components, and note them in the indirect cycles map.
1761
1762    This technique comes from Ben Hardekopf and Calvin Lin,
1763    "It Pays to be Lazy: Fast and Accurate Pointer Analysis for Millions of
1764    Lines of Code", submitted to PLDI 2007.  */
1765
1766 static void
1767 find_indirect_cycles (constraint_graph_t graph)
1768 {
1769   unsigned int i;
1770   unsigned int size = graph->size;
1771   struct scc_info *si = init_scc_info (size);
1772
1773   for (i = 0; i < MIN (LAST_REF_NODE, size); i ++ )
1774     if (!TEST_BIT (si->visited, i) && find (i) == i)
1775       scc_visit (graph, si, i);
1776
1777   free_scc_info (si);
1778 }
1779
1780 /* Compute a topological ordering for GRAPH, and store the result in the
1781    topo_info structure TI.  */
1782
1783 static void
1784 compute_topo_order (constraint_graph_t graph,
1785                     struct topo_info *ti)
1786 {
1787   unsigned int i;
1788   unsigned int size = graph->size;
1789
1790   for (i = 0; i != size; ++i)
1791     if (!TEST_BIT (ti->visited, i) && find (i) == i)
1792       topo_visit (graph, ti, i);
1793 }
1794
1795 /* Structure used to for hash value numbering of pointer equivalence
1796    classes.  */
1797
1798 typedef struct equiv_class_label
1799 {
1800   unsigned int equivalence_class;
1801   bitmap labels;
1802   hashval_t hashcode;
1803 } *equiv_class_label_t;
1804 typedef const struct equiv_class_label *const_equiv_class_label_t;
1805
1806 /* A hashtable for mapping a bitmap of labels->pointer equivalence
1807    classes.  */
1808 static htab_t pointer_equiv_class_table;
1809
1810 /* A hashtable for mapping a bitmap of labels->location equivalence
1811    classes.  */
1812 static htab_t location_equiv_class_table;
1813
1814 /* Hash function for a equiv_class_label_t */
1815
1816 static hashval_t
1817 equiv_class_label_hash (const void *p)
1818 {
1819   const_equiv_class_label_t const ecl = (const_equiv_class_label_t) p;
1820   return ecl->hashcode;
1821 }
1822
1823 /* Equality function for two equiv_class_label_t's.  */
1824
1825 static int
1826 equiv_class_label_eq (const void *p1, const void *p2)
1827 {
1828   const_equiv_class_label_t const eql1 = (const_equiv_class_label_t) p1;
1829   const_equiv_class_label_t const eql2 = (const_equiv_class_label_t) p2;
1830   return bitmap_equal_p (eql1->labels, eql2->labels);
1831 }
1832
1833 /* Lookup a equivalence class in TABLE by the bitmap of LABELS it
1834    contains.  */
1835
1836 static unsigned int
1837 equiv_class_lookup (htab_t table, bitmap labels)
1838 {
1839   void **slot;
1840   struct equiv_class_label ecl;
1841
1842   ecl.labels = labels;
1843   ecl.hashcode = bitmap_hash (labels);
1844
1845   slot = htab_find_slot_with_hash (table, &ecl,
1846                                    ecl.hashcode, NO_INSERT);
1847   if (!slot)
1848     return 0;
1849   else
1850     return ((equiv_class_label_t) *slot)->equivalence_class;
1851 }
1852
1853
1854 /* Add an equivalence class named EQUIVALENCE_CLASS with labels LABELS
1855    to TABLE.  */
1856
1857 static void
1858 equiv_class_add (htab_t table, unsigned int equivalence_class,
1859                  bitmap labels)
1860 {
1861   void **slot;
1862   equiv_class_label_t ecl = XNEW (struct equiv_class_label);
1863
1864   ecl->labels = labels;
1865   ecl->equivalence_class = equivalence_class;
1866   ecl->hashcode = bitmap_hash (labels);
1867
1868   slot = htab_find_slot_with_hash (table, ecl,
1869                                    ecl->hashcode, INSERT);
1870   gcc_assert (!*slot);
1871   *slot = (void *) ecl;
1872 }
1873
1874 /* Perform offline variable substitution.
1875
1876    This is a worst case quadratic time way of identifying variables
1877    that must have equivalent points-to sets, including those caused by
1878    static cycles, and single entry subgraphs, in the constraint graph.
1879
1880    The technique is described in "Exploiting Pointer and Location
1881    Equivalence to Optimize Pointer Analysis. In the 14th International
1882    Static Analysis Symposium (SAS), August 2007."  It is known as the
1883    "HU" algorithm, and is equivalent to value numbering the collapsed
1884    constraint graph including evaluating unions.
1885
1886    The general method of finding equivalence classes is as follows:
1887    Add fake nodes (REF nodes) and edges for *a = b and a = *b constraints.
1888    Initialize all non-REF nodes to be direct nodes.
1889    For each constraint a = a U {b}, we set pts(a) = pts(a) u {fresh
1890    variable}
1891    For each constraint containing the dereference, we also do the same
1892    thing.
1893
1894    We then compute SCC's in the graph and unify nodes in the same SCC,
1895    including pts sets.
1896
1897    For each non-collapsed node x:
1898     Visit all unvisited explicit incoming edges.
1899     Ignoring all non-pointers, set pts(x) = Union of pts(a) for y
1900     where y->x.
1901     Lookup the equivalence class for pts(x).
1902      If we found one, equivalence_class(x) = found class.
1903      Otherwise, equivalence_class(x) = new class, and new_class is
1904     added to the lookup table.
1905
1906    All direct nodes with the same equivalence class can be replaced
1907    with a single representative node.
1908    All unlabeled nodes (label == 0) are not pointers and all edges
1909    involving them can be eliminated.
1910    We perform these optimizations during rewrite_constraints
1911
1912    In addition to pointer equivalence class finding, we also perform
1913    location equivalence class finding.  This is the set of variables
1914    that always appear together in points-to sets.  We use this to
1915    compress the size of the points-to sets.  */
1916
1917 /* Current maximum pointer equivalence class id.  */
1918 static int pointer_equiv_class;
1919
1920 /* Current maximum location equivalence class id.  */
1921 static int location_equiv_class;
1922
1923 /* Recursive routine to find strongly connected components in GRAPH,
1924    and label it's nodes with DFS numbers.  */
1925
1926 static void
1927 condense_visit (constraint_graph_t graph, struct scc_info *si, unsigned int n)
1928 {
1929   unsigned int i;
1930   bitmap_iterator bi;
1931   unsigned int my_dfs;
1932
1933   gcc_assert (si->node_mapping[n] == n);
1934   SET_BIT (si->visited, n);
1935   si->dfs[n] = si->current_index ++;
1936   my_dfs = si->dfs[n];
1937
1938   /* Visit all the successors.  */
1939   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->preds[n], 0, i, bi)
1940     {
1941       unsigned int w = si->node_mapping[i];
1942
1943       if (TEST_BIT (si->deleted, w))
1944         continue;
1945
1946       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
1947         condense_visit (graph, si, w);
1948       {
1949         unsigned int t = si->node_mapping[w];
1950         unsigned int nnode = si->node_mapping[n];
1951         gcc_assert (nnode == n);
1952
1953         if (si->dfs[t] < si->dfs[nnode])
1954           si->dfs[n] = si->dfs[t];
1955       }
1956     }
1957
1958   /* Visit all the implicit predecessors.  */
1959   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->implicit_preds[n], 0, i, bi)
1960     {
1961       unsigned int w = si->node_mapping[i];
1962
1963       if (TEST_BIT (si->deleted, w))
1964         continue;
1965
1966       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
1967         condense_visit (graph, si, w);
1968       {
1969         unsigned int t = si->node_mapping[w];
1970         unsigned int nnode = si->node_mapping[n];
1971         gcc_assert (nnode == n);
1972
1973         if (si->dfs[t] < si->dfs[nnode])
1974           si->dfs[n] = si->dfs[t];
1975       }
1976     }
1977
1978   /* See if any components have been identified.  */
1979   if (si->dfs[n] == my_dfs)
1980     {
1981       while (VEC_length (unsigned, si->scc_stack) != 0
1982              && si->dfs[VEC_last (unsigned, si->scc_stack)] >= my_dfs)
1983         {
1984           unsigned int w = VEC_pop (unsigned, si->scc_stack);
1985           si->node_mapping[w] = n;
1986
1987           if (!TEST_BIT (graph->direct_nodes, w))
1988             RESET_BIT (graph->direct_nodes, n);
1989
1990           /* Unify our nodes.  */
1991           if (graph->preds[w])
1992             {
1993               if (!graph->preds[n])
1994                 graph->preds[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1995               bitmap_ior_into (graph->preds[n], graph->preds[w]);
1996             }
1997           if (graph->implicit_preds[w])
1998             {
1999               if (!graph->implicit_preds[n])
2000                 graph->implicit_preds[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2001               bitmap_ior_into (graph->implicit_preds[n],
2002                                graph->implicit_preds[w]);
2003             }
2004           if (graph->points_to[w])
2005             {
2006               if (!graph->points_to[n])
2007                 graph->points_to[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2008               bitmap_ior_into (graph->points_to[n],
2009                                graph->points_to[w]);
2010             }
2011           EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->preds[n], 0, i, bi)
2012             {
2013               unsigned int rep = si->node_mapping[i];
2014               graph->number_incoming[rep]++;
2015             }
2016         }
2017       SET_BIT (si->deleted, n);
2018     }
2019   else
2020     VEC_safe_push (unsigned, heap, si->scc_stack, n);
2021 }
2022
2023 /* Label pointer equivalences.  */
2024
2025 static void
2026 label_visit (constraint_graph_t graph, struct scc_info *si, unsigned int n)
2027 {
2028   unsigned int i;
2029   bitmap_iterator bi;
2030   SET_BIT (si->visited, n);
2031
2032   if (!graph->points_to[n])
2033     graph->points_to[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2034
2035   /* Label and union our incoming edges's points to sets.  */
2036   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->preds[n], 0, i, bi)
2037     {
2038       unsigned int w = si->node_mapping[i];
2039       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
2040         label_visit (graph, si, w);
2041
2042       /* Skip unused edges  */
2043       if (w == n || graph->pointer_label[w] == 0)
2044         {
2045           graph->number_incoming[w]--;
2046           continue;
2047         }
2048       if (graph->points_to[w])
2049         bitmap_ior_into(graph->points_to[n], graph->points_to[w]);
2050
2051       /* If all incoming edges to w have been processed and
2052          graph->points_to[w] was not stored in the hash table, we can
2053          free it.  */
2054       graph->number_incoming[w]--;
2055       if (!graph->number_incoming[w] && !TEST_BIT (graph->pt_used, w))
2056         {
2057           BITMAP_FREE (graph->points_to[w]);
2058         }
2059     }
2060   /* Indirect nodes get fresh variables.  */
2061   if (!TEST_BIT (graph->direct_nodes, n))
2062     bitmap_set_bit (graph->points_to[n], FIRST_REF_NODE + n);
2063
2064   if (!bitmap_empty_p (graph->points_to[n]))
2065     {
2066       unsigned int label = equiv_class_lookup (pointer_equiv_class_table,
2067                                                graph->points_to[n]);
2068       if (!label)
2069         {
2070           SET_BIT (graph->pt_used, n);
2071           label = pointer_equiv_class++;
2072           equiv_class_add (pointer_equiv_class_table,
2073                            label, graph->points_to[n]);
2074         }
2075       graph->pointer_label[n] = label;
2076     }
2077 }
2078
2079 /* Perform offline variable substitution, discovering equivalence
2080    classes, and eliminating non-pointer variables.  */
2081
2082 static struct scc_info *
2083 perform_var_substitution (constraint_graph_t graph)
2084 {
2085   unsigned int i;
2086   unsigned int size = graph->size;
2087   struct scc_info *si = init_scc_info (size);
2088
2089   bitmap_obstack_initialize (&iteration_obstack);
2090   pointer_equiv_class_table = htab_create (511, equiv_class_label_hash,
2091                                            equiv_class_label_eq, free);
2092   location_equiv_class_table = htab_create (511, equiv_class_label_hash,
2093                                             equiv_class_label_eq, free);
2094   pointer_equiv_class = 1;
2095   location_equiv_class = 1;
2096
2097   /* Condense the nodes, which means to find SCC's, count incoming
2098      predecessors, and unite nodes in SCC's.  */
2099   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2100     if (!TEST_BIT (si->visited, si->node_mapping[i]))
2101       condense_visit (graph, si, si->node_mapping[i]);
2102
2103   sbitmap_zero (si->visited);
2104   /* Actually the label the nodes for pointer equivalences  */
2105   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2106     if (!TEST_BIT (si->visited, si->node_mapping[i]))
2107       label_visit (graph, si, si->node_mapping[i]);
2108
2109   /* Calculate location equivalence labels.  */
2110   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2111     {
2112       bitmap pointed_by;
2113       bitmap_iterator bi;
2114       unsigned int j;
2115       unsigned int label;
2116
2117       if (!graph->pointed_by[i])
2118         continue;
2119       pointed_by = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
2120
2121       /* Translate the pointed-by mapping for pointer equivalence
2122          labels.  */
2123       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (graph->pointed_by[i], 0, j, bi)
2124         {
2125           bitmap_set_bit (pointed_by,
2126                           graph->pointer_label[si->node_mapping[j]]);
2127         }
2128       /* The original pointed_by is now dead.  */
2129       BITMAP_FREE (graph->pointed_by[i]);
2130
2131       /* Look up the location equivalence label if one exists, or make
2132          one otherwise.  */
2133       label = equiv_class_lookup (location_equiv_class_table,
2134                                   pointed_by);
2135       if (label == 0)
2136         {
2137           label = location_equiv_class++;
2138           equiv_class_add (location_equiv_class_table,
2139                            label, pointed_by);
2140         }
2141       else
2142         {
2143           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2144             fprintf (dump_file, "Found location equivalence for node %s\n",
2145                      get_varinfo (i)->name);
2146           BITMAP_FREE (pointed_by);
2147         }
2148       graph->loc_label[i] = label;
2149
2150     }
2151
2152   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2153     for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2154       {
2155         bool direct_node = TEST_BIT (graph->direct_nodes, i);
2156         fprintf (dump_file,
2157                  "Equivalence classes for %s node id %d:%s are pointer: %d"
2158                  ", location:%d\n",
2159                  direct_node ? "Direct node" : "Indirect node", i,
2160                  get_varinfo (i)->name,
2161                  graph->pointer_label[si->node_mapping[i]],
2162                  graph->loc_label[si->node_mapping[i]]);
2163       }
2164
2165   /* Quickly eliminate our non-pointer variables.  */
2166
2167   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2168     {
2169       unsigned int node = si->node_mapping[i];
2170
2171       if (graph->pointer_label[node] == 0)
2172         {
2173           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2174             fprintf (dump_file,
2175                      "%s is a non-pointer variable, eliminating edges.\n",
2176                      get_varinfo (node)->name);
2177           stats.nonpointer_vars++;
2178           clear_edges_for_node (graph, node);
2179         }
2180     }
2181
2182   return si;
2183 }
2184
2185 /* Free information that was only necessary for variable
2186    substitution.  */
2187
2188 static void
2189 free_var_substitution_info (struct scc_info *si)
2190 {
2191   free_scc_info (si);
2192   free (graph->pointer_label);
2193   free (graph->loc_label);
2194   free (graph->pointed_by);
2195   free (graph->points_to);
2196   free (graph->number_incoming);
2197   free (graph->eq_rep);
2198   sbitmap_free (graph->direct_nodes);
2199   sbitmap_free (graph->pt_used);
2200   htab_delete (pointer_equiv_class_table);
2201   htab_delete (location_equiv_class_table);
2202   bitmap_obstack_release (&iteration_obstack);
2203 }
2204
2205 /* Return an existing node that is equivalent to NODE, which has
2206    equivalence class LABEL, if one exists.  Return NODE otherwise.  */
2207
2208 static unsigned int
2209 find_equivalent_node (constraint_graph_t graph,
2210                       unsigned int node, unsigned int label)
2211 {
2212   /* If the address version of this variable is unused, we can
2213      substitute it for anything else with the same label.
2214      Otherwise, we know the pointers are equivalent, but not the
2215      locations, and we can unite them later.  */
2216
2217   if (!bitmap_bit_p (graph->address_taken, node))
2218     {
2219       gcc_assert (label < graph->size);
2220
2221       if (graph->eq_rep[label] != -1)
2222         {
2223           /* Unify the two variables since we know they are equivalent.  */
2224           if (unite (graph->eq_rep[label], node))
2225             unify_nodes (graph, graph->eq_rep[label], node, false);
2226           return graph->eq_rep[label];
2227         }
2228       else
2229         {
2230           graph->eq_rep[label] = node;
2231           graph->pe_rep[label] = node;
2232         }
2233     }
2234   else
2235     {
2236       gcc_assert (label < graph->size);
2237       graph->pe[node] = label;
2238       if (graph->pe_rep[label] == -1)
2239         graph->pe_rep[label] = node;
2240     }
2241
2242   return node;
2243 }
2244
2245 /* Unite pointer equivalent but not location equivalent nodes in
2246    GRAPH.  This may only be performed once variable substitution is
2247    finished.  */
2248
2249 static void
2250 unite_pointer_equivalences (constraint_graph_t graph)
2251 {
2252   unsigned int i;
2253
2254   /* Go through the pointer equivalences and unite them to their
2255      representative, if they aren't already.  */
2256   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2257     {
2258       unsigned int label = graph->pe[i];
2259       if (label)
2260         {
2261           int label_rep = graph->pe_rep[label];
2262           
2263           if (label_rep == -1)
2264             continue;
2265           
2266           label_rep = find (label_rep);
2267           if (label_rep >= 0 && unite (label_rep, find (i)))
2268             unify_nodes (graph, label_rep, i, false);
2269         }
2270     }
2271 }
2272
2273 /* Move complex constraints to the GRAPH nodes they belong to.  */
2274
2275 static void
2276 move_complex_constraints (constraint_graph_t graph)
2277 {
2278   int i;
2279   constraint_t c;
2280
2281   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, constraints, i, c); i++)
2282     {
2283       if (c)
2284         {
2285           struct constraint_expr lhs = c->lhs;
2286           struct constraint_expr rhs = c->rhs;
2287
2288           if (lhs.type == DEREF)
2289             {
2290               insert_into_complex (graph, lhs.var, c);
2291             }
2292           else if (rhs.type == DEREF)
2293             {
2294               if (!(get_varinfo (lhs.var)->is_special_var))
2295                 insert_into_complex (graph, rhs.var, c);
2296             }
2297           else if (rhs.type != ADDRESSOF && lhs.var > anything_id
2298                    && (lhs.offset != 0 || rhs.offset != 0))
2299             {
2300               insert_into_complex (graph, rhs.var, c);
2301             }
2302         }
2303     }
2304 }
2305
2306
2307 /* Optimize and rewrite complex constraints while performing
2308    collapsing of equivalent nodes.  SI is the SCC_INFO that is the
2309    result of perform_variable_substitution.  */
2310
2311 static void
2312 rewrite_constraints (constraint_graph_t graph,
2313                      struct scc_info *si)
2314 {
2315   int i;
2316   unsigned int j;
2317   constraint_t c;
2318
2319   for (j = 0; j < graph->size; j++)
2320     gcc_assert (find (j) == j);
2321
2322   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, constraints, i, c); i++)
2323     {
2324       struct constraint_expr lhs = c->lhs;
2325       struct constraint_expr rhs = c->rhs;
2326       unsigned int lhsvar = find (get_varinfo_fc (lhs.var)->id);
2327       unsigned int rhsvar = find (get_varinfo_fc (rhs.var)->id);
2328       unsigned int lhsnode, rhsnode;
2329       unsigned int lhslabel, rhslabel;
2330
2331       lhsnode = si->node_mapping[lhsvar];
2332       rhsnode = si->node_mapping[rhsvar];
2333       lhslabel = graph->pointer_label[lhsnode];
2334       rhslabel = graph->pointer_label[rhsnode];
2335
2336       /* See if it is really a non-pointer variable, and if so, ignore
2337          the constraint.  */
2338       if (lhslabel == 0)
2339         {
2340           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2341             {
2342               
2343               fprintf (dump_file, "%s is a non-pointer variable,"
2344                        "ignoring constraint:",
2345                        get_varinfo (lhs.var)->name);
2346               dump_constraint (dump_file, c);
2347             }
2348           VEC_replace (constraint_t, constraints, i, NULL);
2349           continue;
2350         }
2351
2352       if (rhslabel == 0)
2353         {
2354           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2355             {
2356               
2357               fprintf (dump_file, "%s is a non-pointer variable,"
2358                        "ignoring constraint:",
2359                        get_varinfo (rhs.var)->name);
2360               dump_constraint (dump_file, c);
2361             }
2362           VEC_replace (constraint_t, constraints, i, NULL);
2363           continue;
2364         }
2365
2366       lhsvar = find_equivalent_node (graph, lhsvar, lhslabel);
2367       rhsvar = find_equivalent_node (graph, rhsvar, rhslabel);
2368       c->lhs.var = lhsvar;
2369       c->rhs.var = rhsvar;
2370
2371     }
2372 }
2373
2374 /* Eliminate indirect cycles involving NODE.  Return true if NODE was
2375    part of an SCC, false otherwise.  */
2376
2377 static bool
2378 eliminate_indirect_cycles (unsigned int node)
2379 {
2380   if (graph->indirect_cycles[node] != -1
2381       && !bitmap_empty_p (get_varinfo (node)->solution))
2382     {
2383       unsigned int i;
2384       VEC(unsigned,heap) *queue = NULL;
2385       int queuepos;
2386       unsigned int to = find (graph->indirect_cycles[node]);
2387       bitmap_iterator bi;
2388
2389       /* We can't touch the solution set and call unify_nodes
2390          at the same time, because unify_nodes is going to do
2391          bitmap unions into it. */
2392
2393       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (get_varinfo (node)->solution, 0, i, bi)
2394         {
2395           if (find (i) == i && i != to)
2396             {
2397               if (unite (to, i))
2398                 VEC_safe_push (unsigned, heap, queue, i);
2399             }
2400         }
2401
2402       for (queuepos = 0;
2403            VEC_iterate (unsigned, queue, queuepos, i);
2404            queuepos++)
2405         {
2406           unify_nodes (graph, to, i, true);
2407         }
2408       VEC_free (unsigned, heap, queue);
2409       return true;
2410     }
2411   return false;
2412 }
2413
2414 /* Solve the constraint graph GRAPH using our worklist solver.
2415    This is based on the PW* family of solvers from the "Efficient Field
2416    Sensitive Pointer Analysis for C" paper.
2417    It works by iterating over all the graph nodes, processing the complex
2418    constraints and propagating the copy constraints, until everything stops
2419    changed.  This corresponds to steps 6-8 in the solving list given above.  */
2420
2421 static void
2422 solve_graph (constraint_graph_t graph)
2423 {
2424   unsigned int size = graph->size;
2425   unsigned int i;
2426   bitmap pts;
2427
2428   changed_count = 0;
2429   changed = sbitmap_alloc (size);
2430   sbitmap_zero (changed);
2431
2432   /* Mark all initial non-collapsed nodes as changed.  */
2433   for (i = 0; i < size; i++)
2434     {
2435       varinfo_t ivi = get_varinfo (i);
2436       if (find (i) == i && !bitmap_empty_p (ivi->solution)
2437           && ((graph->succs[i] && !bitmap_empty_p (graph->succs[i]))
2438               || VEC_length (constraint_t, graph->complex[i]) > 0))
2439         {
2440           SET_BIT (changed, i);
2441           changed_count++;
2442         }
2443     }
2444
2445   /* Allocate a bitmap to be used to store the changed bits.  */
2446   pts = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
2447
2448   while (changed_count > 0)
2449     {
2450       unsigned int i;
2451       struct topo_info *ti = init_topo_info ();
2452       stats.iterations++;
2453
2454       bitmap_obstack_initialize (&iteration_obstack);
2455
2456       compute_topo_order (graph, ti);
2457
2458       while (VEC_length (unsigned, ti->topo_order) != 0)
2459         {
2460
2461           i = VEC_pop (unsigned, ti->topo_order);
2462
2463           /* If this variable is not a representative, skip it.  */
2464           if (find (i) != i)
2465             continue;
2466
2467           /* In certain indirect cycle cases, we may merge this
2468              variable to another.  */
2469           if (eliminate_indirect_cycles (i) && find (i) != i)
2470             continue;
2471
2472           /* If the node has changed, we need to process the
2473              complex constraints and outgoing edges again.  */
2474           if (TEST_BIT (changed, i))
2475             {
2476               unsigned int j;
2477               constraint_t c;
2478               bitmap solution;
2479               VEC(constraint_t,heap) *complex = graph->complex[i];
2480               bool solution_empty;
2481
2482               RESET_BIT (changed, i);
2483               changed_count--;
2484
2485               /* Compute the changed set of solution bits.  */
2486               bitmap_and_compl (pts, get_varinfo (i)->solution,
2487                                 get_varinfo (i)->oldsolution);
2488
2489               if (bitmap_empty_p (pts))
2490                 continue;
2491
2492               bitmap_ior_into (get_varinfo (i)->oldsolution, pts);
2493
2494               solution = get_varinfo (i)->solution;
2495               solution_empty = bitmap_empty_p (solution);
2496
2497               /* Process the complex constraints */
2498               for (j = 0; VEC_iterate (constraint_t, complex, j, c); j++)
2499                 {
2500                   /* XXX: This is going to unsort the constraints in
2501                      some cases, which will occasionally add duplicate
2502                      constraints during unification.  This does not
2503                      affect correctness.  */
2504                   c->lhs.var = find (c->lhs.var);
2505                   c->rhs.var = find (c->rhs.var);
2506
2507                   /* The only complex constraint that can change our
2508                      solution to non-empty, given an empty solution,
2509                      is a constraint where the lhs side is receiving
2510                      some set from elsewhere.  */
2511                   if (!solution_empty || c->lhs.type != DEREF)
2512                     do_complex_constraint (graph, c, pts);
2513                 }
2514
2515               solution_empty = bitmap_empty_p (solution);
2516
2517               if (!solution_empty
2518                   /* Do not propagate the ESCAPED/CALLUSED solutions.  */
2519                   && i != escaped_id
2520                   && i != callused_id)
2521                 {
2522                   bitmap_iterator bi;
2523
2524                   /* Propagate solution to all successors.  */
2525                   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->succs[i],
2526                                                 0, j, bi)
2527                     {
2528                       bitmap tmp;
2529                       bool flag;
2530
2531                       unsigned int to = find (j);
2532                       tmp = get_varinfo (to)->solution;
2533                       flag = false;
2534
2535                       /* Don't try to propagate to ourselves.  */
2536                       if (to == i)
2537                         continue;
2538
2539                       flag = set_union_with_increment (tmp, pts, 0);
2540
2541                       if (flag)
2542                         {
2543                           get_varinfo (to)->solution = tmp;
2544                           if (!TEST_BIT (changed, to))
2545                             {
2546                               SET_BIT (changed, to);
2547                               changed_count++;
2548                             }
2549                         }
2550                     }
2551                 }
2552             }
2553         }
2554       free_topo_info (ti);
2555       bitmap_obstack_release (&iteration_obstack);
2556     }
2557
2558   BITMAP_FREE (pts);
2559   sbitmap_free (changed);
2560   bitmap_obstack_release (&oldpta_obstack);
2561 }
2562
2563 /* Map from trees to variable infos.  */
2564 static struct pointer_map_t *vi_for_tree;
2565
2566
2567 /* Insert ID as the variable id for tree T in the vi_for_tree map.  */
2568
2569 static void
2570 insert_vi_for_tree (tree t, varinfo_t vi)
2571 {
2572   void **slot = pointer_map_insert (vi_for_tree, t);
2573   gcc_assert (vi);
2574   gcc_assert (*slot == NULL);
2575   *slot = vi;
2576 }
2577
2578 /* Find the variable info for tree T in VI_FOR_TREE.  If T does not
2579    exist in the map, return NULL, otherwise, return the varinfo we found.  */
2580
2581 static varinfo_t
2582 lookup_vi_for_tree (tree t)
2583 {
2584   void **slot = pointer_map_contains (vi_for_tree, t);
2585   if (slot == NULL)
2586     return NULL;
2587
2588   return (varinfo_t) *slot;
2589 }
2590
2591 /* Return a printable name for DECL  */
2592
2593 static const char *
2594 alias_get_name (tree decl)
2595 {
2596   const char *res = get_name (decl);
2597   char *temp;
2598   int num_printed = 0;
2599
2600   if (res != NULL)
2601     return res;
2602
2603   res = "NULL";
2604   if (!dump_file)
2605     return res;
2606
2607   if (TREE_CODE (decl) == SSA_NAME)
2608     {
2609       num_printed = asprintf (&temp, "%s_%u",
2610                               alias_get_name (SSA_NAME_VAR (decl)),
2611                               SSA_NAME_VERSION (decl));
2612     }
2613   else if (DECL_P (decl))
2614     {
2615       num_printed = asprintf (&temp, "D.%u", DECL_UID (decl));
2616     }
2617   if (num_printed > 0)
2618     {
2619       res = ggc_strdup (temp);
2620       free (temp);
2621     }
2622   return res;
2623 }
2624
2625 /* Find the variable id for tree T in the map.
2626    If T doesn't exist in the map, create an entry for it and return it.  */
2627
2628 static varinfo_t
2629 get_vi_for_tree (tree t)
2630 {
2631   void **slot = pointer_map_contains (vi_for_tree, t);
2632   if (slot == NULL)
2633     return get_varinfo (create_variable_info_for (t, alias_get_name (t)));
2634
2635   return (varinfo_t) *slot;
2636 }
2637
2638 /* Get a constraint expression for a new temporary variable.  */
2639
2640 static struct constraint_expr
2641 get_constraint_exp_for_temp (tree t)
2642 {
2643   struct constraint_expr cexpr;
2644
2645   gcc_assert (SSA_VAR_P (t));
2646
2647   cexpr.type = SCALAR;
2648   cexpr.var = get_vi_for_tree (t)->id;
2649   cexpr.offset = 0;
2650
2651   return cexpr;
2652 }
2653
2654 /* Get a constraint expression vector from an SSA_VAR_P node.
2655    If address_p is true, the result will be taken its address of.  */
2656
2657 static void
2658 get_constraint_for_ssa_var (tree t, VEC(ce_s, heap) **results, bool address_p)
2659 {
2660   struct constraint_expr cexpr;
2661   varinfo_t vi;
2662
2663   /* We allow FUNCTION_DECLs here even though it doesn't make much sense.  */
2664   gcc_assert (SSA_VAR_P (t) || DECL_P (t));
2665
2666   /* For parameters, get at the points-to set for the actual parm
2667      decl.  */
2668   if (TREE_CODE (t) == SSA_NAME
2669       && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (t)) == PARM_DECL
2670       && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (t))
2671     {
2672       get_constraint_for_ssa_var (SSA_NAME_VAR (t), results, address_p);
2673       return;
2674     }
2675
2676   vi = get_vi_for_tree (t);
2677   cexpr.var = vi->id;
2678   cexpr.type = SCALAR;
2679   cexpr.offset = 0;
2680   /* If we determine the result is "anything", and we know this is readonly,
2681      say it points to readonly memory instead.  */
2682   if (cexpr.var == anything_id && TREE_READONLY (t))
2683     {
2684       gcc_unreachable ();
2685       cexpr.type = ADDRESSOF;
2686       cexpr.var = readonly_id;
2687     }
2688
2689   /* If we are not taking the address of the constraint expr, add all
2690      sub-fiels of the variable as well.  */
2691   if (!address_p)
2692     {
2693       for (; vi; vi = vi->next)
2694         {
2695           cexpr.var = vi->id;
2696           VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
2697         }
2698       return;
2699     }
2700
2701   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
2702 }
2703
2704 /* Process constraint T, performing various simplifications and then
2705    adding it to our list of overall constraints.  */
2706
2707 static void
2708 process_constraint (constraint_t t)
2709 {
2710   struct constraint_expr rhs = t->rhs;
2711   struct constraint_expr lhs = t->lhs;
2712
2713   gcc_assert (rhs.var < VEC_length (varinfo_t, varmap));
2714   gcc_assert (lhs.var < VEC_length (varinfo_t, varmap));
2715
2716   /* ANYTHING == ANYTHING is pointless.  */
2717   if (lhs.var == anything_id && rhs.var == anything_id)
2718     return;
2719
2720   /* If we have &ANYTHING = something, convert to SOMETHING = &ANYTHING) */
2721   else if (lhs.var == anything_id && lhs.type == ADDRESSOF)
2722     {
2723       rhs = t->lhs;
2724       t->lhs = t->rhs;
2725       t->rhs = rhs;
2726       process_constraint (t);
2727     }
2728   /* This can happen in our IR with things like n->a = *p */
2729   else if (rhs.type == DEREF && lhs.type == DEREF && rhs.var != anything_id)
2730     {
2731       /* Split into tmp = *rhs, *lhs = tmp */
2732       tree rhsdecl = get_varinfo (rhs.var)->decl;
2733       tree pointertype = TREE_TYPE (rhsdecl);
2734       tree pointedtotype = TREE_TYPE (pointertype);
2735       tree tmpvar = create_tmp_var_raw (pointedtotype, "doubledereftmp");
2736       struct constraint_expr tmplhs = get_constraint_exp_for_temp (tmpvar);
2737
2738       process_constraint (new_constraint (tmplhs, rhs));
2739       process_constraint (new_constraint (lhs, tmplhs));
2740     }
2741   else if (rhs.type == ADDRESSOF && lhs.type == DEREF)
2742     {
2743       /* Split into tmp = &rhs, *lhs = tmp */
2744       tree rhsdecl = get_varinfo (rhs.var)->decl;
2745       tree pointertype = TREE_TYPE (rhsdecl);
2746       tree tmpvar = create_tmp_var_raw (pointertype, "derefaddrtmp");
2747       struct constraint_expr tmplhs = get_constraint_exp_for_temp (tmpvar);
2748
2749       process_constraint (new_constraint (tmplhs, rhs));
2750       process_constraint (new_constraint (lhs, tmplhs));
2751     }
2752   else
2753     {
2754       gcc_assert (rhs.type != ADDRESSOF || rhs.offset == 0);
2755       VEC_safe_push (constraint_t, heap, constraints, t);
2756     }
2757 }
2758
2759 /* Return true if T is a variable of a type that could contain
2760    pointers.  */
2761
2762 static bool
2763 could_have_pointers (tree t)
2764 {
2765   tree type = TREE_TYPE (t);
2766
2767   if (POINTER_TYPE_P (type)
2768       || AGGREGATE_TYPE_P (type))
2769     return true;
2770
2771   return false;
2772 }
2773
2774 /* Return the position, in bits, of FIELD_DECL from the beginning of its
2775    structure.  */
2776
2777 static HOST_WIDE_INT
2778 bitpos_of_field (const tree fdecl)
2779 {
2780
2781   if (!host_integerp (DECL_FIELD_OFFSET (fdecl), 0)
2782       || !host_integerp (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (fdecl), 0))
2783     return -1;
2784
2785   return (TREE_INT_CST_LOW (DECL_FIELD_OFFSET (fdecl)) * 8
2786           + TREE_INT_CST_LOW (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (fdecl)));
2787 }
2788
2789
2790 /* Get constraint expressions for offsetting PTR by OFFSET.  Stores the
2791    resulting constraint expressions in *RESULTS.  */
2792
2793 static void
2794 get_constraint_for_ptr_offset (tree ptr, tree offset,
2795                                VEC (ce_s, heap) **results)
2796 {
2797   struct constraint_expr *c;
2798   unsigned int j, n;
2799   unsigned HOST_WIDE_INT rhsunitoffset, rhsoffset;
2800
2801   /* If we do not do field-sensitive PTA adding offsets to pointers
2802      does not change the points-to solution.  */
2803   if (!use_field_sensitive)
2804     {
2805       get_constraint_for (ptr, results);
2806       return;
2807     }
2808
2809   /* If the offset is not a non-negative integer constant that fits
2810      in a HOST_WIDE_INT, we have to fall back to a conservative
2811      solution which includes all sub-fields of all pointed-to
2812      variables of ptr.
2813      ???  As we do not have the ability to express this, fall back
2814      to anything.  */
2815   if (!host_integerp (offset, 1))
2816     {
2817       struct constraint_expr temp;
2818       temp.var = anything_id;
2819       temp.type = SCALAR;
2820       temp.offset = 0;
2821       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2822       return;
2823     }
2824
2825   /* Make sure the bit-offset also fits.  */
2826   rhsunitoffset = TREE_INT_CST_LOW (offset);
2827   rhsoffset = rhsunitoffset * BITS_PER_UNIT;
2828   if (rhsunitoffset != rhsoffset / BITS_PER_UNIT)
2829     {
2830       struct constraint_expr temp;
2831       temp.var = anything_id;
2832       temp.type = SCALAR;
2833       temp.offset = 0;
2834       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2835       return;
2836     }
2837
2838   get_constraint_for (ptr, results);
2839   if (rhsoffset == 0)
2840     return;
2841
2842   /* As we are eventually appending to the solution do not use
2843      VEC_iterate here.  */
2844   n = VEC_length (ce_s, *results);
2845   for (j = 0; j < n; j++)
2846     {
2847       varinfo_t curr;
2848       c = VEC_index (ce_s, *results, j);
2849       curr = get_varinfo (c->var);
2850
2851       if (c->type == ADDRESSOF
2852           && !curr->is_full_var)
2853         {
2854           varinfo_t temp, curr = get_varinfo (c->var);
2855
2856           /* Search the sub-field which overlaps with the
2857              pointed-to offset.  As we deal with positive offsets
2858              only, we can start the search from the current variable.  */
2859           temp = first_vi_for_offset (curr, curr->offset + rhsoffset);
2860
2861           /* If the result is outside of the variable we have to provide
2862              a conservative result, as the variable is still reachable
2863              from the resulting pointer (even though it technically
2864              cannot point to anything).  The last sub-field is such
2865              a conservative result.
2866              ???  If we always had a sub-field for &object + 1 then
2867              we could represent this in a more precise way.  */
2868           if (temp == NULL)
2869             {
2870               temp = curr;
2871               while (temp->next != NULL)
2872                 temp = temp->next;
2873               continue;
2874             }
2875
2876           /* If the found variable is not exactly at the pointed to
2877              result, we have to include the next variable in the
2878              solution as well.  Otherwise two increments by offset / 2
2879              do not result in the same or a conservative superset
2880              solution.  */
2881           if (temp->offset != curr->offset + rhsoffset
2882               && temp->next != NULL)
2883             {
2884               struct constraint_expr c2;
2885               c2.var = temp->next->id;
2886               c2.type = ADDRESSOF;
2887               c2.offset = 0;
2888               VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &c2);
2889             }
2890           c->var = temp->id;
2891           c->offset = 0;
2892         }
2893       else if (c->type == ADDRESSOF
2894                /* If this varinfo represents a full variable just use it.  */
2895                && curr->is_full_var)
2896         c->offset = 0;
2897       else
2898         c->offset = rhsoffset;
2899     }
2900 }
2901
2902
2903 /* Given a COMPONENT_REF T, return the constraint_expr vector for it.
2904    If address_p is true the result will be taken its address of.  */
2905
2906 static void
2907 get_constraint_for_component_ref (tree t, VEC(ce_s, heap) **results,
2908                                   bool address_p)
2909 {
2910   tree orig_t = t;
2911   HOST_WIDE_INT bitsize = -1;
2912   HOST_WIDE_INT bitmaxsize = -1;
2913   HOST_WIDE_INT bitpos;
2914   tree forzero;
2915   struct constraint_expr *result;
2916
2917   /* Some people like to do cute things like take the address of
2918      &0->a.b */
2919   forzero = t;
2920   while (!SSA_VAR_P (forzero) && !CONSTANT_CLASS_P (forzero))
2921     forzero = TREE_OPERAND (forzero, 0);
2922
2923   if (CONSTANT_CLASS_P (forzero) && integer_zerop (forzero))
2924     {
2925       struct constraint_expr temp;
2926
2927       temp.offset = 0;
2928       temp.var = integer_id;
2929       temp.type = SCALAR;
2930       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2931       return;
2932     }
2933
2934   t = get_ref_base_and_extent (t, &bitpos, &bitsize, &bitmaxsize);
2935
2936   /* Pretend to take the address of the base, we'll take care of
2937      adding the required subset of sub-fields below.  */
2938   get_constraint_for_1 (t, results, true);
2939   gcc_assert (VEC_length (ce_s, *results) == 1);
2940   result = VEC_last (ce_s, *results);
2941
2942   /* This can also happen due to weird offsetof type macros.  */
2943   if (TREE_CODE (t) != ADDR_EXPR && result->type == ADDRESSOF)
2944     result->type = SCALAR;
2945
2946   if (result->type == SCALAR
2947       && get_varinfo (result->var)->is_full_var)
2948     /* For single-field vars do not bother about the offset.  */
2949     result->offset = 0;
2950   else if (result->type == SCALAR)
2951     {
2952       /* In languages like C, you can access one past the end of an
2953          array.  You aren't allowed to dereference it, so we can
2954          ignore this constraint. When we handle pointer subtraction,
2955          we may have to do something cute here.  */
2956
2957       if ((unsigned HOST_WIDE_INT)bitpos < get_varinfo (result->var)->fullsize
2958           && bitmaxsize != 0)
2959         {
2960           /* It's also not true that the constraint will actually start at the
2961              right offset, it may start in some padding.  We only care about
2962              setting the constraint to the first actual field it touches, so
2963              walk to find it.  */
2964           struct constraint_expr cexpr = *result;
2965           varinfo_t curr;
2966           VEC_pop (ce_s, *results);
2967           cexpr.offset = 0;
2968           for (curr = get_varinfo (cexpr.var); curr; curr = curr->next)
2969             {
2970               if (ranges_overlap_p (curr->offset, curr->size,
2971                                     bitpos, bitmaxsize))
2972                 {
2973                   cexpr.var = curr->id;
2974                   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
2975                   if (address_p)
2976                     break;
2977                 }
2978             }
2979           /* If we are going to take the address of this field then
2980              to be able to compute reachability correctly add at least
2981              the last field of the variable.  */
2982           if (address_p
2983               && VEC_length (ce_s, *results) == 0)
2984             {
2985               curr = get_varinfo (cexpr.var);
2986               while (curr->next != NULL)
2987                 curr = curr->next;
2988               cexpr.var = curr->id;
2989               VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
2990             }
2991           else
2992             /* Assert that we found *some* field there. The user couldn't be
2993                accessing *only* padding.  */
2994             /* Still the user could access one past the end of an array
2995                embedded in a struct resulting in accessing *only* padding.  */
2996             gcc_assert (VEC_length (ce_s, *results) >= 1
2997                         || ref_contains_array_ref (orig_t));
2998         }
2999       else if (bitmaxsize == 0)
3000         {
3001           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3002             fprintf (dump_file, "Access to zero-sized part of variable,"
3003                      "ignoring\n");
3004         }
3005       else
3006         if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3007           fprintf (dump_file, "Access to past the end of variable, ignoring\n");
3008     }
3009   else if (bitmaxsize == -1)
3010     {
3011       /* We can't handle DEREF constraints with unknown size, we'll
3012          get the wrong answer.  Punt and return anything.  */
3013       result->var = anything_id;
3014       result->offset = 0;
3015     }
3016   else
3017     result->offset = bitpos;
3018 }
3019
3020
3021 /* Dereference the constraint expression CONS, and return the result.
3022    DEREF (ADDRESSOF) = SCALAR
3023    DEREF (SCALAR) = DEREF
3024    DEREF (DEREF) = (temp = DEREF1; result = DEREF(temp))
3025    This is needed so that we can handle dereferencing DEREF constraints.  */
3026
3027 static void
3028 do_deref (VEC (ce_s, heap) **constraints)
3029 {
3030   struct constraint_expr *c;
3031   unsigned int i = 0;
3032
3033   for (i = 0; VEC_iterate (ce_s, *constraints, i, c); i++)
3034     {
3035       if (c->type == SCALAR)
3036         c->type = DEREF;
3037       else if (c->type == ADDRESSOF)
3038         c->type = SCALAR;
3039       else if (c->type == DEREF)
3040         {
3041           tree tmpvar = create_tmp_var_raw (ptr_type_node, "dereftmp");
3042           struct constraint_expr tmplhs = get_constraint_exp_for_temp (tmpvar);
3043           process_constraint (new_constraint (tmplhs, *c));
3044           c->var = tmplhs.var;
3045         }
3046       else
3047         gcc_unreachable ();
3048     }
3049 }
3050
3051 /* Given a tree T, return the constraint expression for it.  */
3052
3053 static void
3054 get_constraint_for_1 (tree t, VEC (ce_s, heap) **results, bool address_p)
3055 {
3056   struct constraint_expr temp;
3057
3058   /* x = integer is all glommed to a single variable, which doesn't
3059      point to anything by itself.  That is, of course, unless it is an
3060      integer constant being treated as a pointer, in which case, we
3061      will return that this is really the addressof anything.  This
3062      happens below, since it will fall into the default case. The only
3063      case we know something about an integer treated like a pointer is
3064      when it is the NULL pointer, and then we just say it points to
3065      NULL.  */
3066   if (TREE_CODE (t) == INTEGER_CST
3067       && integer_zerop (t))
3068     {
3069       temp.var = nothing_id;
3070       temp.type = ADDRESSOF;
3071       temp.offset = 0;
3072       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3073       return;
3074     }
3075
3076   /* String constants are read-only.  */
3077   if (TREE_CODE (t) == STRING_CST)
3078     {
3079       temp.var = readonly_id;
3080       temp.type = SCALAR;
3081       temp.offset = 0;
3082       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3083       return;
3084     }
3085
3086   switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (t)))
3087     {
3088     case tcc_expression:
3089       {
3090         switch (TREE_CODE (t))
3091           {
3092           case ADDR_EXPR:
3093             {
3094               struct constraint_expr *c;
3095               unsigned int i;
3096               tree exp = TREE_OPERAND (t, 0);
3097
3098               get_constraint_for_1 (exp, results, true);
3099
3100               for (i = 0; VEC_iterate (ce_s, *results, i, c); i++)
3101                 {
3102                   if (c->type == DEREF)
3103                     c->type = SCALAR;
3104                   else
3105                     c->type = ADDRESSOF;
3106                 }
3107               return;
3108             }
3109             break;
3110           default:;
3111           }
3112         break;
3113       }
3114     case tcc_reference:
3115       {
3116         switch (TREE_CODE (t))
3117           {
3118           case INDIRECT_REF:
3119             {
3120               get_constraint_for_1 (TREE_OPERAND (t, 0), results, address_p);
3121               do_deref (results);
3122               return;
3123             }
3124           case ARRAY_REF:
3125           case ARRAY_RANGE_REF:
3126           case COMPONENT_REF:
3127             get_constraint_for_component_ref (t, results, address_p);
3128             return;
3129           default:;
3130           }
3131         break;
3132       }
3133     case tcc_exceptional:
3134       {
3135         switch (TREE_CODE (t))
3136           {
3137           case SSA_NAME:
3138             {
3139               get_constraint_for_ssa_var (t, results, address_p);
3140               return;
3141             }
3142           default:;
3143           }
3144         break;
3145       }
3146     case tcc_declaration:
3147       {
3148         get_constraint_for_ssa_var (t, results, address_p);
3149         return;
3150       }
3151     default:;
3152     }
3153
3154   /* The default fallback is a constraint from anything.  */
3155   temp.type = ADDRESSOF;
3156   temp.var = anything_id;
3157   temp.offset = 0;
3158   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3159 }
3160
3161 /* Given a gimple tree T, return the constraint expression vector for it.  */
3162
3163 static void
3164 get_constraint_for (tree t, VEC (ce_s, heap) **results)
3165 {
3166   gcc_assert (VEC_length (ce_s, *results) == 0);
3167
3168   get_constraint_for_1 (t, results, false);
3169 }
3170
3171 /* Handle the structure copy case where we have a simple structure copy
3172    between LHS and RHS that is of SIZE (in bits)
3173
3174    For each field of the lhs variable (lhsfield)
3175      For each field of the rhs variable at lhsfield.offset (rhsfield)
3176        add the constraint lhsfield = rhsfield
3177
3178    If we fail due to some kind of type unsafety or other thing we
3179    can't handle, return false.  We expect the caller to collapse the
3180    variable in that case.  */
3181
3182 static bool
3183 do_simple_structure_copy (const struct constraint_expr lhs,
3184                           const struct constraint_expr rhs,
3185                           const unsigned HOST_WIDE_INT size)
3186 {
3187   varinfo_t p = get_varinfo (lhs.var);
3188   unsigned HOST_WIDE_INT pstart, last;
3189   pstart = p->offset;
3190   last = p->offset + size;
3191   for (; p && p->offset < last; p = p->next)
3192     {
3193       varinfo_t q;
3194       struct constraint_expr templhs = lhs;
3195       struct constraint_expr temprhs = rhs;
3196       unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset;
3197
3198       templhs.var = p->id;
3199       q = get_varinfo (temprhs.var);
3200       fieldoffset = p->offset - pstart;
3201       q = first_vi_for_offset (q, q->offset + fieldoffset);
3202       if (!q)
3203         return false;
3204       temprhs.var = q->id;
3205       process_constraint (new_constraint (templhs, temprhs));
3206     }
3207   return true;
3208 }
3209
3210
3211 /* Handle the structure copy case where we have a  structure copy between a
3212    aggregate on the LHS and a dereference of a pointer on the RHS
3213    that is of SIZE (in bits)
3214
3215    For each field of the lhs variable (lhsfield)
3216        rhs.offset = lhsfield->offset
3217        add the constraint lhsfield = rhs
3218 */
3219
3220 static void
3221 do_rhs_deref_structure_copy (const struct constraint_expr lhs,
3222                              const struct constraint_expr rhs,
3223                              const unsigned HOST_WIDE_INT size)
3224 {
3225   varinfo_t p = get_varinfo (lhs.var);
3226   unsigned HOST_WIDE_INT pstart,last;
3227   pstart = p->offset;
3228   last = p->offset + size;
3229
3230   for (; p && p->offset < last; p = p->next)
3231     {
3232       varinfo_t q;
3233       struct constraint_expr templhs = lhs;
3234       struct constraint_expr temprhs = rhs;
3235       unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset;
3236
3237
3238       if (templhs.type == SCALAR)
3239         templhs.var = p->id;
3240       else
3241         templhs.offset = p->offset;
3242
3243       q = get_varinfo (temprhs.var);
3244       fieldoffset = p->offset - pstart;
3245       temprhs.offset += fieldoffset;
3246       process_constraint (new_constraint (templhs, temprhs));
3247     }
3248 }
3249
3250 /* Handle the structure copy case where we have a structure copy
3251    between an aggregate on the RHS and a dereference of a pointer on
3252    the LHS that is of SIZE (in bits)
3253
3254    For each field of the rhs variable (rhsfield)
3255        lhs.offset = rhsfield->offset
3256        add the constraint lhs = rhsfield
3257 */
3258
3259 static void
3260 do_lhs_deref_structure_copy (const struct constraint_expr lhs,
3261                              const struct constraint_expr rhs,
3262                              const unsigned HOST_WIDE_INT size)
3263 {
3264   varinfo_t p = get_varinfo (rhs.var);
3265   unsigned HOST_WIDE_INT pstart,last;
3266   pstart = p->offset;
3267   last = p->offset + size;
3268
3269   for (; p && p->offset < last; p = p->next)
3270     {
3271       varinfo_t q;
3272       struct constraint_expr templhs = lhs;
3273       struct constraint_expr temprhs = rhs;
3274       unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset;
3275
3276
3277       if (temprhs.type == SCALAR)
3278         temprhs.var = p->id;
3279       else
3280         temprhs.offset = p->offset;
3281
3282       q = get_varinfo (templhs.var);
3283       fieldoffset = p->offset - pstart;
3284       templhs.offset += fieldoffset;
3285       process_constraint (new_constraint (templhs, temprhs));
3286     }
3287 }
3288
3289 /* Sometimes, frontends like to give us bad type information.  This
3290    function will collapse all the fields from VAR to the end of VAR,
3291    into VAR, so that we treat those fields as a single variable.
3292    We return the variable they were collapsed into.  */
3293
3294 static unsigned int
3295 collapse_rest_of_var (unsigned int var)
3296 {
3297   varinfo_t currvar = get_varinfo (var);
3298   varinfo_t field;
3299
3300   for (field = currvar->next; field; field = field->next)
3301     {
3302       if (dump_file)
3303         fprintf (dump_file, "Type safety: Collapsing var %s into %s\n",
3304                  field->name, currvar->name);
3305
3306       gcc_assert (field->collapsed_to == 0);
3307       field->collapsed_to = currvar->id;
3308     }
3309
3310   currvar->next = NULL;
3311   currvar->size = currvar->fullsize - currvar->offset;
3312
3313   return currvar->id;
3314 }
3315
3316 /* Handle aggregate copies by expanding into copies of the respective
3317    fields of the structures.  */
3318
3319 static void
3320 do_structure_copy (tree lhsop, tree rhsop)
3321 {
3322   struct constraint_expr lhs, rhs, tmp;
3323   VEC (ce_s, heap) *lhsc = NULL, *rhsc = NULL;
3324   varinfo_t p;
3325   unsigned HOST_WIDE_INT lhssize;
3326   unsigned HOST_WIDE_INT rhssize;
3327
3328   /* Pretend we are taking the address of the constraint exprs.
3329      We deal with walking the sub-fields ourselves.  */
3330   get_constraint_for_1 (lhsop, &lhsc, true);
3331   get_constraint_for_1 (rhsop, &rhsc, true);
3332   gcc_assert (VEC_length (ce_s, lhsc) == 1);
3333   gcc_assert (VEC_length (ce_s, rhsc) == 1);
3334   lhs = *(VEC_last (ce_s, lhsc));
3335   rhs = *(VEC_last (ce_s, rhsc));
3336
3337   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3338   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
3339
3340   /* If we have special var = x, swap it around.  */
3341   if (lhs.var <= integer_id && !(get_varinfo (rhs.var)->is_special_var))
3342     {
3343       tmp = lhs;
3344       lhs = rhs;
3345       rhs = tmp;
3346     }
3347
3348   /*  This is fairly conservative for the RHS == ADDRESSOF case, in that it's
3349       possible it's something we could handle.  However, most cases falling
3350       into this are dealing with transparent unions, which are slightly
3351       weird. */
3352   if (rhs.type == ADDRESSOF && !(get_varinfo (rhs.var)->is_special_var))
3353     {
3354       rhs.type = ADDRESSOF;
3355       rhs.var = anything_id;
3356     }
3357
3358   /* If the RHS is a special var, or an addressof, set all the LHS fields to
3359      that special var.  */
3360   if (rhs.var <= integer_id)
3361     {
3362       for (p = get_varinfo (lhs.var); p; p = p->next)
3363         {
3364           struct constraint_expr templhs = lhs;
3365           struct constraint_expr temprhs = rhs;
3366
3367           if (templhs.type == SCALAR )
3368             templhs.var = p->id;
3369           else
3370             templhs.offset += p->offset;
3371           process_constraint (new_constraint (templhs, temprhs));
3372         }
3373     }
3374   else
3375     {
3376       tree rhstype = TREE_TYPE (rhsop);
3377       tree lhstype = TREE_TYPE (lhsop);
3378       tree rhstypesize;
3379       tree lhstypesize;
3380
3381       lhstypesize = DECL_P (lhsop) ? DECL_SIZE (lhsop) : TYPE_SIZE (lhstype);
3382       rhstypesize = DECL_P (rhsop) ? DECL_SIZE (rhsop) : TYPE_SIZE (rhstype);
3383
3384       /* If we have a variably sized types on the rhs or lhs, and a deref
3385          constraint, add the constraint, lhsconstraint = &ANYTHING.
3386          This is conservatively correct because either the lhs is an unknown
3387          sized var (if the constraint is SCALAR), or the lhs is a DEREF
3388          constraint, and every variable it can point to must be unknown sized
3389          anyway, so we don't need to worry about fields at all.  */
3390       if ((rhs.type == DEREF && TREE_CODE (rhstypesize) != INTEGER_CST)
3391           || (lhs.type == DEREF && TREE_CODE (lhstypesize) != INTEGER_CST))
3392         {
3393           rhs.var = anything_id;
3394           rhs.type = ADDRESSOF;
3395           rhs.offset = 0;
3396           process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3397           return;
3398         }
3399
3400       /* The size only really matters insofar as we don't set more or less of
3401          the variable.  If we hit an unknown size var, the size should be the
3402          whole darn thing.  */
3403       if (get_varinfo (rhs.var)->is_unknown_size_var)
3404         rhssize = ~0;
3405       else
3406         rhssize = TREE_INT_CST_LOW (rhstypesize);
3407
3408       if (get_varinfo (lhs.var)->is_unknown_size_var)
3409         lhssize = ~0;
3410       else
3411         lhssize = TREE_INT_CST_LOW (lhstypesize);
3412
3413
3414       if (rhs.type == SCALAR && lhs.type == SCALAR)
3415         {
3416           if (!do_simple_structure_copy (lhs, rhs, MIN (lhssize, rhssize)))
3417             {
3418               lhs.var = collapse_rest_of_var (lhs.var);
3419               rhs.var = collapse_rest_of_var (rhs.var);
3420               lhs.offset = 0;
3421               rhs.offset = 0;
3422               lhs.type = SCALAR;
3423               rhs.type = SCALAR;
3424               process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3425             }
3426         }
3427       else if (lhs.type != DEREF && rhs.type == DEREF)
3428         do_rhs_deref_structure_copy (lhs, rhs, MIN (lhssize, rhssize));
3429       else if (lhs.type == DEREF && rhs.type != DEREF)
3430         do_lhs_deref_structure_copy (lhs, rhs, MIN (lhssize, rhssize));
3431       else
3432         {
3433           tree pointedtotype = lhstype;
3434           tree tmpvar;
3435
3436           gcc_assert (rhs.type == DEREF && lhs.type == DEREF);
3437           tmpvar = create_tmp_var_raw (pointedtotype, "structcopydereftmp");
3438           do_structure_copy (tmpvar, rhsop);
3439           do_structure_copy (lhsop, tmpvar);
3440         }
3441     }
3442 }
3443
3444 /* Create a constraint ID = OP.  */
3445
3446 static void
3447 make_constraint_to (unsigned id, tree op)
3448 {
3449   VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
3450   struct constraint_expr *c;
3451   struct constraint_expr includes;
3452   unsigned int j;
3453
3454   includes.var = id;
3455   includes.offset = 0;
3456   includes.type = SCALAR;
3457
3458   get_constraint_for (op, &rhsc);
3459   for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, rhsc, j, c); j++)
3460     process_constraint (new_constraint (includes, *c));
3461   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
3462 }
3463
3464 /* Make constraints necessary to make OP escape.  */
3465
3466 static void
3467 make_escape_constraint (tree op)
3468 {
3469   make_constraint_to (escaped_id, op);
3470 }
3471
3472 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call on the
3473    RHS.  */
3474
3475 static void
3476 handle_rhs_call (gimple stmt)
3477 {
3478   unsigned i;
3479
3480   for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); ++i)
3481     {
3482       tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
3483
3484       /* Find those pointers being passed, and make sure they end up
3485          pointing to anything.  */
3486       if (could_have_pointers (arg))
3487         make_escape_constraint (arg);
3488     }
3489
3490   /* The static chain escapes as well.  */
3491   if (gimple_call_chain (stmt))
3492     make_escape_constraint (gimple_call_chain (stmt));
3493 }
3494
3495 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call
3496    that returns a pointer and assigns it to LHS.  This simply makes
3497    the LHS point to global and escaped variables.  */
3498
3499 static void
3500 handle_lhs_call (tree lhs, int flags)
3501 {
3502   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
3503   struct constraint_expr rhsc;
3504   unsigned int j;
3505   struct constraint_expr *lhsp;
3506
3507   get_constraint_for (lhs, &lhsc);
3508
3509   if (flags & ECF_MALLOC)
3510     {
3511       tree heapvar = heapvar_lookup (lhs);
3512       varinfo_t vi;
3513
3514       if (heapvar == NULL)
3515         {
3516           heapvar = create_tmp_var_raw (ptr_type_node, "HEAP");
3517           DECL_EXTERNAL (heapvar) = 1;
3518           get_var_ann (heapvar)->is_heapvar = 1;
3519           if (gimple_referenced_vars (cfun))
3520             add_referenced_var (heapvar);
3521           heapvar_insert (lhs, heapvar);
3522         }
3523
3524       rhsc.var = create_variable_info_for (heapvar,
3525                                            alias_get_name (heapvar));
3526       vi = get_varinfo (rhsc.var);
3527       vi->is_artificial_var = 1;
3528       vi->is_heap_var = 1;
3529       rhsc.type = ADDRESSOF;
3530       rhsc.offset = 0;
3531     }
3532   else
3533     {
3534       rhsc.var = escaped_id;
3535       rhsc.offset = 0;
3536       rhsc.type = ADDRESSOF;
3537     }
3538   for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, lhsp); j++)
3539     process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhsc));
3540   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3541 }
3542
3543 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call of a
3544    const function that returns a pointer in the statement STMT.  */
3545
3546 static void
3547 handle_const_call (gimple stmt)
3548 {
3549   tree lhs = gimple_call_lhs (stmt);
3550   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
3551   struct constraint_expr rhsc;
3552   unsigned int j, k;
3553   struct constraint_expr *lhsp;
3554   tree tmpvar;
3555   struct constraint_expr tmpc;
3556
3557   get_constraint_for (lhs, &lhsc);
3558
3559   /* If this is a nested function then it can return anything.  */
3560   if (gimple_call_chain (stmt))
3561     {
3562       rhsc.var = anything_id;
3563       rhsc.offset = 0;
3564       rhsc.type = ADDRESSOF;
3565       for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, lhsp); j++)
3566         process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhsc));
3567       VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3568       return;
3569     }
3570
3571   /* We always use a temporary here, otherwise we end up with a quadratic
3572      amount of constraints for
3573        large_struct = const_call (large_struct);
3574      in field-sensitive PTA.  */
3575   tmpvar = create_tmp_var_raw (ptr_type_node, "consttmp");
3576   tmpc = get_constraint_exp_for_temp (tmpvar);
3577
3578   /* May return addresses of globals.  */
3579   rhsc.var = nonlocal_id;
3580   rhsc.offset = 0;
3581   rhsc.type = ADDRESSOF;
3582   process_constraint (new_constraint (tmpc, rhsc));
3583
3584   /* May return arguments.  */
3585   for (k = 0; k < gimple_call_num_args (stmt); ++k)
3586     {
3587       tree arg = gimple_call_arg (stmt, k);
3588
3589       if (could_have_pointers (arg))
3590         {
3591           VEC(ce_s, heap) *argc = NULL;
3592           struct constraint_expr *argp;
3593           int i;
3594
3595           get_constraint_for (arg, &argc);
3596           for (i = 0; VEC_iterate (ce_s, argc, i, argp); i++)
3597             process_constraint (new_constraint (tmpc, *argp));
3598           VEC_free (ce_s, heap, argc);
3599         }
3600     }
3601
3602   for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, lhsp); j++)
3603     process_constraint (new_constraint (*lhsp, tmpc));
3604
3605   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3606 }
3607
3608 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call to a
3609    pure function in statement STMT.  */
3610
3611 static void
3612 handle_pure_call (gimple stmt)
3613 {
3614   unsigned i;
3615
3616   /* Memory reached from pointer arguments is call-used.  */
3617   for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); ++i)
3618     {
3619       tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
3620
3621       if (could_have_pointers (arg))
3622         make_constraint_to (callused_id, arg);
3623     }
3624
3625   /* The static chain is used as well.  */
3626   if (gimple_call_chain (stmt))
3627     make_constraint_to (callused_id, gimple_call_chain (stmt));
3628
3629   /* If the call returns a pointer it may point to reachable memory
3630      from the arguments.  Not so for malloc functions though.  */
3631   if (gimple_call_lhs (stmt)
3632       && could_have_pointers (gimple_call_lhs (stmt))
3633       && !(gimple_call_flags (stmt) & ECF_MALLOC))
3634     {
3635       tree lhs = gimple_call_lhs (stmt);
3636       VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
3637       struct constraint_expr rhsc;
3638       struct constraint_expr *lhsp;
3639       unsigned j;
3640
3641       get_constraint_for (lhs, &lhsc);
3642
3643       /* If this is a nested function then it can return anything.  */
3644       if (gimple_call_chain (stmt))
3645         {
3646           rhsc.var = anything_id;
3647           rhsc.offset = 0;
3648           rhsc.type = ADDRESSOF;
3649           for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, lhsp); j++)
3650             process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhsc));
3651           VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3652           return;
3653         }
3654
3655       /* Else just add the call-used memory here.  Escaped variables
3656          and globals will be dealt with in handle_lhs_call.  */
3657       rhsc.var = callused_id;
3658       rhsc.offset = 0;
3659       rhsc.type = ADDRESSOF;
3660       for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, lhsp); j++)
3661         process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhsc));
3662       VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3663     }
3664 }
3665
3666 /* Walk statement T setting up aliasing constraints according to the
3667    references found in T.  This function is the main part of the
3668    constraint builder.  AI points to auxiliary alias information used
3669    when building alias sets and computing alias grouping heuristics.  */
3670
3671 static void
3672 find_func_aliases (gimple origt)
3673 {
3674   gimple t = origt;
3675   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
3676   VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
3677   struct constraint_expr *c;
3678   enum escape_type stmt_escape_type;
3679
3680   /* Now build constraints expressions.  */
3681   if (gimple_code (t) == GIMPLE_PHI)
3682     {
3683       gcc_assert (!AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_phi_result (t))));
3684
3685       /* Only care about pointers and structures containing
3686          pointers.  */
3687       if (could_have_pointers (gimple_phi_result (t)))
3688         {
3689           size_t i;
3690           unsigned int j;
3691
3692           /* For a phi node, assign all the arguments to
3693              the result.  */
3694           get_constraint_for (gimple_phi_result (t), &lhsc);
3695           for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (t); i++)
3696             {
3697               tree rhstype;
3698               tree strippedrhs = PHI_ARG_DEF (t, i);
3699
3700               STRIP_NOPS (strippedrhs);
3701               rhstype = TREE_TYPE (strippedrhs);
3702               get_constraint_for (gimple_phi_arg_def (t, i), &rhsc);
3703
3704               for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, c); j++)
3705                 {
3706                   struct constraint_expr *c2;
3707                   while (VEC_length (ce_s, rhsc) > 0)
3708                     {
3709                       c2 = VEC_last (ce_s, rhsc);
3710                       process_constraint (new_constraint (*c, *c2));
3711                       VEC_pop (ce_s, rhsc);
3712                     }
3713                 }
3714             }
3715         }
3716     }
3717   /* In IPA mode, we need to generate constraints to pass call
3718      arguments through their calls.   There are two cases,
3719      either a GIMPLE_CALL returning a value, or just a plain
3720      GIMPLE_CALL when we are not.
3721
3722      In non-ipa mode, we need to generate constraints for each
3723      pointer passed by address.  */
3724   else if (is_gimple_call (t))
3725     {
3726       if (!in_ipa_mode)
3727         {
3728           int flags = gimple_call_flags (t);
3729
3730           /* Const functions can return their arguments and addresses
3731              of global memory but not of escaped memory.  */
3732           if (flags & ECF_CONST)
3733             {
3734               if (gimple_call_lhs (t)
3735                   && could_have_pointers (gimple_call_lhs (t)))
3736                 handle_const_call (t);
3737             }
3738           /* Pure functions can return addresses in and of memory
3739              reachable from their arguments, but they are not an escape
3740              point for reachable memory of their arguments.  */
3741           else if (flags & ECF_PURE)
3742             {
3743               handle_pure_call (t);
3744               if (gimple_call_lhs (t)
3745                   && could_have_pointers (gimple_call_lhs (t)))
3746                 handle_lhs_call (gimple_call_lhs (t), flags);
3747             }
3748           else
3749             {
3750               handle_rhs_call (t);
3751               if (gimple_call_lhs (t)
3752                   && could_have_pointers (gimple_call_lhs (t)))
3753                 handle_lhs_call (gimple_call_lhs (t), flags);
3754             }
3755         }
3756       else
3757         {
3758           tree lhsop;
3759           varinfo_t fi;
3760           int i = 1;
3761           size_t j;
3762           tree decl;
3763
3764           lhsop = gimple_call_lhs (t);
3765           decl = gimple_call_fndecl (t);
3766
3767           /* If we can directly resolve the function being called, do so.
3768              Otherwise, it must be some sort of indirect expression that
3769              we should still be able to handle.  */
3770           if (decl)
3771             fi = get_vi_for_tree (decl);
3772           else
3773             {
3774               decl = gimple_call_fn (t);
3775               fi = get_vi_for_tree (decl);
3776             }
3777
3778           /* Assign all the passed arguments to the appropriate incoming
3779              parameters of the function.  */
3780           for (j = 0; j < gimple_call_num_args (t); j++)
3781             {
3782               struct constraint_expr lhs ;
3783               struct constraint_expr *rhsp;
3784               tree arg = gimple_call_arg (t, j);
3785
3786               get_constraint_for (arg, &rhsc);
3787               if (TREE_CODE (decl) != FUNCTION_DECL)
3788                 {
3789                   lhs.type = DEREF;
3790                   lhs.var = fi->id;
3791                   lhs.offset = i;
3792                 }
3793               else
3794                 {
3795                   lhs.type = SCALAR;
3796                   lhs.var = first_vi_for_offset (fi, i)->id;
3797                   lhs.offset = 0;
3798                 }
3799               while (VEC_length (ce_s, rhsc) != 0)
3800                 {
3801                   rhsp = VEC_last (ce_s, rhsc);
3802                   process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
3803                   VEC_pop (ce_s, rhsc);
3804                 }
3805               i++;
3806             }
3807
3808           /* If we are returning a value, assign it to the result.  */
3809           if (lhsop)
3810             {
3811               struct constraint_expr rhs;
3812               struct constraint_expr *lhsp;
3813               unsigned int j = 0;
3814
3815               get_constraint_for (lhsop, &lhsc);
3816               if (TREE_CODE (decl) != FUNCTION_DECL)
3817                 {
3818                   rhs.type = DEREF;
3819                   rhs.var = fi->id;
3820                   rhs.offset = i;
3821                 }
3822               else
3823                 {
3824                   rhs.type = SCALAR;
3825                   rhs.var = first_vi_for_offset (fi, i)->id;
3826                   rhs.offset = 0;
3827                 }
3828               for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, lhsp); j++)
3829                 process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhs));
3830             }
3831         }
3832     }
3833   /* Otherwise, just a regular assignment statement.  Only care about
3834      operations with pointer result, others are dealt with as escape
3835      points if they have pointer operands.  */
3836   else if (is_gimple_assign (t)
3837            && could_have_pointers (gimple_assign_lhs (t)))
3838     {
3839       /* Otherwise, just a regular assignment statement.  */
3840       tree lhsop = gimple_assign_lhs (t);
3841       tree rhsop = (gimple_num_ops (t) == 2) ? gimple_assign_rhs1 (t) : NULL;
3842
3843       if (rhsop && AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (lhsop)))
3844         do_structure_copy (lhsop, rhsop);
3845       else
3846         {
3847           unsigned int j;
3848           struct constraint_expr temp;
3849           get_constraint_for (lhsop, &lhsc);
3850
3851           if (gimple_assign_rhs_code (t) == POINTER_PLUS_EXPR)
3852             get_constraint_for_ptr_offset (gimple_assign_rhs1 (t),
3853                                            gimple_assign_rhs2 (t), &rhsc);
3854           else if ((CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (t))
3855                     && !(POINTER_TYPE_P (gimple_expr_type (t))
3856                          && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (rhsop))))
3857                    || gimple_assign_single_p (t))
3858             get_constraint_for (rhsop, &rhsc);
3859           else
3860             {
3861               temp.type = ADDRESSOF;
3862               temp.var = anything_id;
3863               temp.offset = 0;
3864               VEC_safe_push (ce_s, heap, rhsc, &temp);
3865             }
3866           for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, c); j++)
3867             {
3868               struct constraint_expr *c2;
3869               unsigned int k;
3870
3871               for (k = 0; VEC_iterate (ce_s, rhsc, k, c2); k++)
3872                 process_constraint (new_constraint (*c, *c2));
3873             }
3874         }
3875     }
3876   else if (gimple_code (t) == GIMPLE_CHANGE_DYNAMIC_TYPE)
3877     {
3878       unsigned int j;
3879
3880       get_constraint_for (gimple_cdt_location (t), &lhsc);
3881       for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, c); ++j)
3882         get_varinfo (c->var)->no_tbaa_pruning = true;
3883     }
3884
3885   stmt_escape_type = is_escape_site (t);
3886   if (stmt_escape_type == ESCAPE_STORED_IN_GLOBAL)
3887     {
3888       gcc_assert (is_gimple_assign (t));
3889       if (gimple_assign_rhs_code (t) == ADDR_EXPR)
3890         {
3891           tree rhs = gimple_assign_rhs1 (t);
3892           tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (rhs, 0));
3893           if (base
3894               && (!DECL_P (base)
3895                   || !is_global_var (base)))
3896             make_escape_constraint (rhs);
3897         }
3898       else if (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (t))
3899                == GIMPLE_SINGLE_RHS)
3900         {
3901           if (could_have_pointers (gimple_assign_rhs1 (t)))
3902             make_escape_constraint (gimple_assign_rhs1 (t));
3903         }
3904       else
3905         gcc_unreachable ();
3906     }
3907   else if (stmt_escape_type == ESCAPE_BAD_CAST)
3908     {
3909       gcc_assert (is_gimple_assign (t));
3910       gcc_assert (CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (t))
3911                   || gimple_assign_rhs_code (t) == VIEW_CONVERT_EXPR);
3912       make_escape_constraint (gimple_assign_rhs1 (t));
3913     }
3914   else if (stmt_escape_type == ESCAPE_TO_ASM)
3915     {
3916       unsigned i;
3917       for (i = 0; i < gimple_asm_noutputs (t); ++i)
3918         {
3919           tree op = TREE_VALUE (gimple_asm_output_op (t, i));
3920           if (op && could_have_pointers (op))
3921             /* Strictly we'd only need the constraints from ESCAPED and
3922                NONLOCAL.  */
3923             make_escape_constraint (op);
3924         }
3925       for (i = 0; i < gimple_asm_ninputs (t); ++i)
3926         {
3927           tree op = TREE_VALUE (gimple_asm_input_op (t, i));
3928           if (op && could_have_pointers (op))
3929             /* Strictly we'd only need the constraint to ESCAPED.  */
3930             make_escape_constraint (op);
3931         }
3932     }
3933
3934   /* After promoting variables and computing aliasing we will
3935      need to re-scan most statements.  FIXME: Try to minimize the
3936      number of statements re-scanned.  It's not really necessary to
3937      re-scan *all* statements.  */
3938   if (!in_ipa_mode)
3939     gimple_set_modified (origt, true);
3940   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
3941   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3942 }
3943
3944
3945 /* Find the first varinfo in the same variable as START that overlaps with
3946    OFFSET.
3947    Effectively, walk the chain of fields for the variable START to find the
3948    first field that overlaps with OFFSET.
3949    Return NULL if we can't find one.  */
3950
3951 static varinfo_t
3952 first_vi_for_offset (varinfo_t start, unsigned HOST_WIDE_INT offset)
3953 {
3954   varinfo_t curr = start;
3955   while (curr)
3956     {
3957       /* We may not find a variable in the field list with the actual
3958          offset when when we have glommed a structure to a variable.
3959          In that case, however, offset should still be within the size
3960          of the variable. */
3961       if (offset >= curr->offset && offset < (curr->offset +  curr->size))
3962         return curr;
3963       curr = curr->next;
3964     }
3965   return NULL;
3966 }
3967
3968
3969 /* Insert the varinfo FIELD into the field list for BASE, at the front
3970    of the list.  */
3971
3972 static void
3973 insert_into_field_list (varinfo_t base, varinfo_t field)
3974 {
3975   varinfo_t prev = base;
3976   varinfo_t curr = base->next;
3977
3978   field->next = curr;
3979   prev->next = field;
3980 }
3981
3982 /* Insert the varinfo FIELD into the field list for BASE, ordered by
3983    offset.  */
3984
3985 static void
3986 insert_into_field_list_sorted (varinfo_t base, varinfo_t field)
3987 {
3988   varinfo_t prev = base;
3989   varinfo_t curr = base->next;
3990
3991   if (curr == NULL)
3992     {
3993       prev->next = field;
3994       field->next = NULL;
3995     }
3996   else
3997     {
3998       while (curr)
3999         {
4000           if (field->offset <= curr->offset)
4001             break;
4002           prev = curr;
4003           curr = curr->next;
4004         }
4005       field->next = prev->next;
4006       prev->next = field;
4007     }
4008 }
4009
4010 /* This structure is used during pushing fields onto the fieldstack
4011    to track the offset of the field, since bitpos_of_field gives it
4012    relative to its immediate containing type, and we want it relative
4013    to the ultimate containing object.  */
4014
4015 struct fieldoff
4016 {
4017   /* Offset from the base of the base containing object to this field.  */
4018   HOST_WIDE_INT offset;
4019
4020   /* Size, in bits, of the field.  */
4021   unsigned HOST_WIDE_INT size;
4022
4023   unsigned has_unknown_size : 1;
4024
4025   unsigned may_have_pointers : 1;
4026 };
4027 typedef struct fieldoff fieldoff_s;
4028
4029 DEF_VEC_O(fieldoff_s);
4030 DEF_VEC_ALLOC_O(fieldoff_s,heap);
4031
4032 /* qsort comparison function for two fieldoff's PA and PB */
4033
4034 static int
4035 fieldoff_compare (const void *pa, const void *pb)
4036 {
4037   const fieldoff_s *foa = (const fieldoff_s *)pa;
4038   const fieldoff_s *fob = (const fieldoff_s *)pb;
4039   unsigned HOST_WIDE_INT foasize, fobsize;
4040
4041   if (foa->offset < fob->offset)
4042     return -1;
4043   else if (foa->offset > fob->offset)
4044     return 1;
4045
4046   foasize = foa->size;
4047   fobsize = fob->size;
4048   if (foasize < fobsize)
4049     return -1;
4050   else if (foasize > fobsize)
4051     return 1;
4052   return 0;
4053 }
4054
4055 /* Sort a fieldstack according to the field offset and sizes.  */
4056 static void
4057 sort_fieldstack (VEC(fieldoff_s,heap) *fieldstack)
4058 {
4059   qsort (VEC_address (fieldoff_s, fieldstack),
4060          VEC_length (fieldoff_s, fieldstack),
4061          sizeof (fieldoff_s),
4062          fieldoff_compare);
4063 }
4064
4065 /* Return true if V is a tree that we can have subvars for.
4066    Normally, this is any aggregate type.  Also complex
4067    types which are not gimple registers can have subvars.  */
4068
4069 static inline bool
4070 var_can_have_subvars (const_tree v)
4071 {
4072   /* Volatile variables should never have subvars.  */
4073   if (TREE_THIS_VOLATILE (v))
4074     return false;
4075
4076   /* Non decls or memory tags can never have subvars.  */
4077   if (!DECL_P (v) || MTAG_P (v))
4078     return false;
4079
4080   /* Aggregates without overlapping fields can have subvars.  */
4081   if (TREE_CODE (TREE_TYPE (v)) == RECORD_TYPE)
4082     return true;
4083
4084   return false;
4085 }
4086
4087 /* Given a TYPE, and a vector of field offsets FIELDSTACK, push all
4088    the fields of TYPE onto fieldstack, recording their offsets along
4089    the way.
4090
4091    OFFSET is used to keep track of the offset in this entire
4092    structure, rather than just the immediately containing structure.
4093    Returns the number of fields pushed.  */
4094
4095 static int
4096 push_fields_onto_fieldstack (tree type, VEC(fieldoff_s,heap) **fieldstack,
4097                              HOST_WIDE_INT offset)
4098 {
4099   tree field;
4100   int count = 0;
4101
4102   if (TREE_CODE (type) != RECORD_TYPE)
4103     return 0;
4104
4105   /* If the vector of fields is growing too big, bail out early.
4106      Callers check for VEC_length <= MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE, make
4107      sure this fails.  */
4108   if (VEC_length (fieldoff_s, *fieldstack) > MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE)
4109     return 0;
4110
4111   for (field = TYPE_FIELDS (type); field; field = TREE_CHAIN (field))
4112     if (TREE_CODE (field) == FIELD_DECL)
4113       {
4114         bool push = false;
4115         int pushed = 0;
4116         HOST_WIDE_INT foff = bitpos_of_field (field);
4117
4118         if (!var_can_have_subvars (field)
4119             || TREE_CODE (TREE_TYPE (field)) == QUAL_UNION_TYPE
4120             || TREE_CODE (TREE_TYPE (field)) == UNION_TYPE)
4121           push = true;
4122         else if (!(pushed = push_fields_onto_fieldstack
4123                    (TREE_TYPE (field), fieldstack, offset + foff))
4124                  && (DECL_SIZE (field)
4125                      && !integer_zerop (DECL_SIZE (field))))
4126           /* Empty structures may have actual size, like in C++.  So
4127              see if we didn't push any subfields and the size is
4128              nonzero, push the field onto the stack.  */
4129           push = true;
4130
4131         if (push)
4132           {
4133             fieldoff_s *pair = NULL;
4134             bool has_unknown_size = false;
4135
4136             if (!VEC_empty (fieldoff_s, *fieldstack))
4137               pair = VEC_last (fieldoff_s, *fieldstack);
4138
4139             if (!DECL_SIZE (field)
4140                 || !host_integerp (DECL_SIZE (field), 1))
4141               has_unknown_size = true;
4142
4143             /* If adjacent fields do not contain pointers merge them.  */
4144             if (pair
4145                 && !pair->may_have_pointers
4146                 && !could_have_pointers (field)
4147                 && !pair->has_unknown_size
4148                 && !has_unknown_size
4149                 && pair->offset + (HOST_WIDE_INT)pair->size == offset + foff)
4150               {
4151                 pair = VEC_last (fieldoff_s, *fieldstack);
4152                 pair->size += TREE_INT_CST_LOW (DECL_SIZE (field));
4153               }
4154             else
4155               {
4156                 pair = VEC_safe_push (fieldoff_s, heap, *fieldstack, NULL);
4157                 pair->offset = offset + foff;
4158                 pair->has_unknown_size = has_unknown_size;
4159                 if (!has_unknown_size)
4160                   pair->size = TREE_INT_CST_LOW (DECL_SIZE (field));
4161                 else
4162                   pair->size = -1;
4163                 pair->may_have_pointers = could_have_pointers (field);
4164                 count++;
4165               }
4166           }
4167         else
4168           count += pushed;
4169       }
4170
4171   return count;
4172 }
4173
4174 /* Create a constraint ID = &FROM.  */
4175
4176 static void
4177 make_constraint_from (varinfo_t vi, int from)
4178 {
4179   struct constraint_expr lhs, rhs;
4180
4181   lhs.var = vi->id;
4182   lhs.offset = 0;
4183   lhs.type = SCALAR;
4184
4185   rhs.var = from;
4186   rhs.offset = 0;
4187   rhs.type = ADDRESSOF;
4188   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
4189 }
4190
4191 /* Count the number of arguments DECL has, and set IS_VARARGS to true
4192    if it is a varargs function.  */
4193
4194 static unsigned int
4195 count_num_arguments (tree decl, bool *is_varargs)
4196 {
4197   unsigned int i = 0;
4198   tree t;
4199
4200   for (t = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
4201        t;
4202        t = TREE_CHAIN (t))
4203     {
4204       if (TREE_VALUE (t) == void_type_node)
4205         break;
4206       i++;
4207     }
4208
4209   if (!t)
4210     *is_varargs = true;
4211   return i;
4212 }
4213
4214 /* Creation function node for DECL, using NAME, and return the index
4215    of the variable we've created for the function.  */
4216
4217 static unsigned int
4218 create_function_info_for (tree decl, const char *name)
4219 {
4220   unsigned int index = VEC_length (varinfo_t, varmap);
4221   varinfo_t vi;
4222   tree arg;
4223   unsigned int i;
4224   bool is_varargs = false;
4225
4226   /* Create the variable info.  */
4227
4228   vi = new_var_info (decl, index, name);
4229   vi->decl = decl;
4230   vi->offset = 0;
4231   vi->size = 1;
4232   vi->fullsize = count_num_arguments (decl, &is_varargs) + 1;
4233   insert_vi_for_tree (vi->decl, vi);
4234   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, vi);
4235
4236   stats.total_vars++;
4237
4238   /* If it's varargs, we don't know how many arguments it has, so we
4239      can't do much.  */
4240   if (is_varargs)
4241     {
4242       vi->fullsize = ~0;
4243       vi->size = ~0;
4244       vi->is_unknown_size_var = true;
4245       return index;
4246     }
4247
4248
4249   arg = DECL_ARGUMENTS (decl);
4250
4251   /* Set up variables for each argument.  */
4252   for (i = 1; i < vi->fullsize; i++)
4253     {
4254       varinfo_t argvi;
4255       const char *newname;
4256       char *tempname;
4257       unsigned int newindex;
4258       tree argdecl = decl;
4259
4260       if (arg)
4261         argdecl = arg;
4262
4263       newindex = VEC_length (varinfo_t, varmap);
4264       asprintf (&tempname, "%s.arg%d", name, i-1);
4265       newname = ggc_strdup (tempname);
4266       free (tempname);
4267
4268       argvi = new_var_info (argdecl, newindex, newname);
4269       argvi->decl = argdecl;
4270       VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, argvi);
4271       argvi->offset = i;
4272       argvi->size = 1;
4273       argvi->is_full_var = true;
4274       argvi->fullsize = vi->fullsize;
4275       insert_into_field_list_sorted (vi, argvi);
4276       stats.total_vars ++;
4277       if (arg)
4278         {
4279           insert_vi_for_tree (arg, argvi);
4280           arg = TREE_CHAIN (arg);
4281         }
4282     }
4283
4284   /* Create a variable for the return var.  */
4285   if (DECL_RESULT (decl) != NULL
4286       || !VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl))))
4287     {
4288       varinfo_t resultvi;
4289       const char *newname;
4290       char *tempname;
4291       unsigned int newindex;
4292       tree resultdecl = decl;
4293
4294       vi->fullsize ++;
4295
4296       if (DECL_RESULT (decl))
4297         resultdecl = DECL_RESULT (decl);
4298
4299       newindex = VEC_length (varinfo_t, varmap);
4300       asprintf (&tempname, "%s.result", name);
4301       newname = ggc_strdup (tempname);
4302       free (tempname);
4303
4304       resultvi = new_var_info (resultdecl, newindex, newname);
4305       resultvi->decl = resultdecl;
4306       VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, resultvi);
4307       resultvi->offset = i;
4308       resultvi->size = 1;
4309       resultvi->fullsize = vi->fullsize;
4310       resultvi->is_full_var = true;
4311       insert_into_field_list_sorted (vi, resultvi);
4312       stats.total_vars ++;
4313       if (DECL_RESULT (decl))
4314         insert_vi_for_tree (DECL_RESULT (decl), resultvi);
4315     }
4316   return index;
4317 }
4318
4319
4320 /* Return true if FIELDSTACK contains fields that overlap.
4321    FIELDSTACK is assumed to be sorted by offset.  */
4322
4323 static bool
4324 check_for_overlaps (VEC (fieldoff_s,heap) *fieldstack)
4325 {
4326   fieldoff_s *fo = NULL;
4327   unsigned int i;
4328   HOST_WIDE_INT lastoffset = -1;
4329
4330   for (i = 0; VEC_iterate (fieldoff_s, fieldstack, i, fo); i++)
4331     {
4332       if (fo->offset == lastoffset)
4333         return true;
4334       lastoffset = fo->offset;
4335     }
4336   return false;
4337 }
4338
4339 /* Create a varinfo structure for NAME and DECL, and add it to VARMAP.
4340    This will also create any varinfo structures necessary for fields
4341    of DECL.  */
4342
4343 static unsigned int
4344 create_variable_info_for (tree decl, const char *name)
4345 {
4346   unsigned int index = VEC_length (varinfo_t, varmap);
4347   varinfo_t vi;
4348   tree decl_type = TREE_TYPE (decl);
4349   tree declsize = DECL_P (decl) ? DECL_SIZE (decl) : TYPE_SIZE (decl_type);
4350   bool is_global = DECL_P (decl) ? is_global_var (decl) : false;
4351   VEC (fieldoff_s,heap) *fieldstack = NULL;
4352
4353   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL && in_ipa_mode)
4354     return create_function_info_for (decl, name);
4355
4356   if (var_can_have_subvars (decl) && use_field_sensitive
4357       && (!var_ann (decl)
4358           || var_ann (decl)->noalias_state == 0)
4359       && (!var_ann (decl)
4360           || !var_ann (decl)->is_heapvar))
4361     push_fields_onto_fieldstack (decl_type, &fieldstack, 0);
4362
4363   /* If the variable doesn't have subvars, we may end up needing to
4364      sort the field list and create fake variables for all the
4365      fields.  */
4366   vi = new_var_info (decl, index, name);
4367   vi->decl = decl;
4368   vi->offset = 0;
4369   if (!declsize
4370       || !host_integerp (declsize, 1))
4371     {
4372       vi->is_unknown_size_var = true;
4373       vi->fullsize = ~0;
4374       vi->size = ~0;
4375     }
4376   else
4377     {
4378       vi->fullsize = TREE_INT_CST_LOW (declsize);
4379       vi->size = vi->fullsize;
4380     }
4381
4382   insert_vi_for_tree (vi->decl, vi);
4383   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, vi);
4384   if (is_global && (!flag_whole_program || !in_ipa_mode)
4385       && could_have_pointers (decl))
4386     {
4387       if (var_ann (decl)
4388           && var_ann (decl)->noalias_state == NO_ALIAS_ANYTHING)
4389         make_constraint_from (vi, vi->id);
4390       else
4391         make_constraint_from (vi, escaped_id);
4392     }
4393
4394   stats.total_vars++;
4395   if (use_field_sensitive
4396       && !vi->is_unknown_size_var
4397       && var_can_have_subvars (decl)
4398       && VEC_length (fieldoff_s, fieldstack) > 1
4399       && VEC_length (fieldoff_s, fieldstack) <= MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE)
4400     {
4401       unsigned int newindex = VEC_length (varinfo_t, varmap);
4402       fieldoff_s *fo = NULL;
4403       bool notokay = false;
4404       unsigned int i;
4405
4406       for (i = 0; !notokay && VEC_iterate (fieldoff_s, fieldstack, i, fo); i++)
4407         {
4408           if (fo->has_unknown_size
4409               || fo->offset < 0)
4410             {
4411               notokay = true;
4412               break;
4413             }
4414         }
4415
4416       /* We can't sort them if we have a field with a variable sized type,
4417          which will make notokay = true.  In that case, we are going to return
4418          without creating varinfos for the fields anyway, so sorting them is a
4419          waste to boot.  */
4420       if (!notokay)
4421         {
4422           sort_fieldstack (fieldstack);
4423           /* Due to some C++ FE issues, like PR 22488, we might end up
4424              what appear to be overlapping fields even though they,
4425              in reality, do not overlap.  Until the C++ FE is fixed,
4426              we will simply disable field-sensitivity for these cases.  */
4427           notokay = check_for_overlaps (fieldstack);
4428         }
4429
4430
4431       if (VEC_length (fieldoff_s, fieldstack) != 0)
4432         fo = VEC_index (fieldoff_s, fieldstack, 0);
4433
4434       if (fo == NULL || notokay)
4435         {
4436           vi->is_unknown_size_var = 1;
4437           vi->fullsize = ~0;
4438           vi->size = ~0;
4439           vi->is_full_var = true;
4440           VEC_free (fieldoff_s, heap, fieldstack);
4441           return index;
4442         }
4443
4444       vi->size = fo->size;
4445       vi->offset = fo->offset;
4446       for (i = VEC_length (fieldoff_s, fieldstack) - 1;
4447            i >= 1 && VEC_iterate (fieldoff_s, fieldstack, i, fo);
4448            i--)
4449         {
4450           varinfo_t newvi;
4451           const char *newname = "NULL";
4452           char *tempname;
4453
4454           newindex = VEC_length (varinfo_t, varmap);
4455           if (dump_file)
4456             {
4457               asprintf (&tempname, "%s." HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC
4458                         "+" HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC,
4459                         vi->name, fo->offset, fo->size);
4460               newname = ggc_strdup (tempname);
4461               free (tempname);
4462             }
4463           newvi = new_var_info (decl, newindex, newname);
4464           newvi->offset = fo->offset;
4465           newvi->size = fo->size;
4466           newvi->fullsize = vi->fullsize;
4467           insert_into_field_list (vi, newvi);
4468           VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, newvi);
4469           if (is_global && (!flag_whole_program || !in_ipa_mode)
4470               && fo->may_have_pointers)
4471             make_constraint_from (newvi, escaped_id);
4472
4473           stats.total_vars++;
4474         }
4475     }
4476   else
4477     vi->is_full_var = true;
4478
4479   VEC_free (fieldoff_s, heap, fieldstack);
4480
4481   return index;
4482 }
4483
4484 /* Print out the points-to solution for VAR to FILE.  */
4485
4486 void
4487 dump_solution_for_var (FILE *file, unsigned int var)
4488 {
4489   varinfo_t vi = get_varinfo (var);
4490   unsigned int i;
4491   bitmap_iterator bi;
4492
4493   if (find (var) != var)
4494     {
4495       varinfo_t vipt = get_varinfo (find (var));
4496       fprintf (file, "%s = same as %s\n", vi->name, vipt->name);
4497     }
4498   else
4499     {
4500       fprintf (file, "%s = { ", vi->name);
4501       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vi->solution, 0, i, bi)
4502         {
4503           fprintf (file, "%s ", get_varinfo (i)->name);
4504         }
4505       fprintf (file, "}");
4506       if (vi->no_tbaa_pruning)
4507         fprintf (file, " no-tbaa-pruning");
4508       fprintf (file, "\n");
4509     }
4510 }
4511
4512 /* Print the points-to solution for VAR to stdout.  */
4513
4514 void
4515 debug_solution_for_var (unsigned int var)
4516 {
4517   dump_solution_for_var (stdout, var);
4518 }
4519
4520 /* Create varinfo structures for all of the variables in the
4521    function for intraprocedural mode.  */
4522
4523 static void
4524 intra_create_variable_infos (void)
4525 {
4526   tree t;
4527   struct constraint_expr lhs, rhs;
4528
4529   /* For each incoming pointer argument arg, create the constraint ARG
4530      = NONLOCAL or a dummy variable if flag_argument_noalias is set.  */
4531   for (t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl); t; t = TREE_CHAIN (t))
4532     {
4533       varinfo_t p;
4534
4535       if (!could_have_pointers (t))
4536         continue;
4537
4538       /* If flag_argument_noalias is set, then function pointer
4539          arguments are guaranteed not to point to each other.  In that
4540          case, create an artificial variable PARM_NOALIAS and the
4541          constraint ARG = &PARM_NOALIAS.  */
4542       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (t)) && flag_argument_noalias > 0)
4543         {
4544           varinfo_t vi;
4545           tree heapvar = heapvar_lookup (t);
4546
4547           lhs.offset = 0;
4548           lhs.type = SCALAR;
4549           lhs.var  = get_vi_for_tree (t)->id;
4550
4551           if (heapvar == NULL_TREE)
4552             {
4553               var_ann_t ann;
4554               heapvar = create_tmp_var_raw (TREE_TYPE (TREE_TYPE (t)),
4555                                             "PARM_NOALIAS");
4556               DECL_EXTERNAL (heapvar) = 1;
4557               if (gimple_referenced_vars (cfun))
4558                 add_referenced_var (heapvar);
4559
4560               heapvar_insert (t, heapvar);
4561
4562               ann = get_var_ann (heapvar);
4563               ann->is_heapvar = 1;
4564               if (flag_argument_noalias == 1)
4565                 ann->noalias_state = NO_ALIAS;
4566               else if (flag_argument_noalias == 2)
4567                 ann->noalias_state = NO_ALIAS_GLOBAL;
4568               else if (flag_argument_noalias == 3)
4569                 ann->noalias_state = NO_ALIAS_ANYTHING;
4570               else
4571                 gcc_unreachable ();
4572             }
4573
4574           vi = get_vi_for_tree (heapvar);
4575           vi->is_artificial_var = 1;
4576           vi->is_heap_var = 1;
4577           rhs.var = vi->id;
4578           rhs.type = ADDRESSOF;
4579           rhs.offset = 0;
4580           for (p = get_varinfo (lhs.var); p; p = p->next)
4581             {
4582               struct constraint_expr temp = lhs;
4583               temp.var = p->id;
4584               process_constraint (new_constraint (temp, rhs));
4585             }
4586         }
4587       else
4588         {
4589           varinfo_t arg_vi = get_vi_for_tree (t);
4590
4591           for (p = arg_vi; p; p = p->next)
4592             make_constraint_from (p, nonlocal_id);
4593         }
4594     }
4595 }
4596
4597 /* Structure used to put solution bitmaps in a hashtable so they can
4598    be shared among variables with the same points-to set.  */
4599
4600 typedef struct shared_bitmap_info
4601 {
4602   bitmap pt_vars;
4603   hashval_t hashcode;
4604 } *shared_bitmap_info_t;
4605 typedef const struct shared_bitmap_info *const_shared_bitmap_info_t;
4606
4607 static htab_t shared_bitmap_table;
4608
4609 /* Hash function for a shared_bitmap_info_t */
4610
4611 static hashval_t
4612 shared_bitmap_hash (const void *p)
4613 {
4614   const_shared_bitmap_info_t const bi = (const_shared_bitmap_info_t) p;
4615   return bi->hashcode;
4616 }
4617
4618 /* Equality function for two shared_bitmap_info_t's. */
4619
4620 static int
4621 shared_bitmap_eq (const void *p1, const void *p2)
4622 {
4623   const_shared_bitmap_info_t const sbi1 = (const_shared_bitmap_info_t) p1;
4624   const_shared_bitmap_info_t const sbi2 = (const_shared_bitmap_info_t) p2;
4625   return bitmap_equal_p (sbi1->pt_vars, sbi2->pt_vars);
4626 }
4627
4628 /* Lookup a bitmap in the shared bitmap hashtable, and return an already
4629    existing instance if there is one, NULL otherwise.  */
4630
4631 static bitmap
4632 shared_bitmap_lookup (bitmap pt_vars)
4633 {
4634   void **slot;
4635   struct shared_bitmap_info sbi;
4636
4637   sbi.pt_vars = pt_vars;
4638   sbi.hashcode = bitmap_hash (pt_vars);
4639
4640   slot = htab_find_slot_with_hash (shared_bitmap_table, &sbi,
4641                                    sbi.hashcode, NO_INSERT);
4642   if (!slot)
4643     return NULL;
4644   else
4645     return ((shared_bitmap_info_t) *slot)->pt_vars;
4646 }
4647
4648
4649 /* Add a bitmap to the shared bitmap hashtable.  */
4650
4651 static void
4652 shared_bitmap_add (bitmap pt_vars)
4653 {
4654   void **slot;
4655   shared_bitmap_info_t sbi = XNEW (struct shared_bitmap_info);
4656
4657   sbi->pt_vars = pt_vars;
4658   sbi->hashcode = bitmap_hash (pt_vars);
4659
4660   slot = htab_find_slot_with_hash (shared_bitmap_table, sbi,
4661                                    sbi->hashcode, INSERT);
4662   gcc_assert (!*slot);
4663   *slot = (void *) sbi;
4664 }
4665
4666
4667 /* Set bits in INTO corresponding to the variable uids in solution set
4668    FROM, which came from variable PTR.
4669    For variables that are actually dereferenced, we also use type
4670    based alias analysis to prune the points-to sets.
4671    IS_DEREFED is true if PTR was directly dereferenced, which we use to
4672    help determine whether we are we are allowed to prune using TBAA.
4673    If NO_TBAA_PRUNING is true, we do not perform any TBAA pruning of
4674    the from set.  */
4675
4676 static void
4677 set_uids_in_ptset (tree ptr, bitmap into, bitmap from, bool is_derefed,
4678                    bool no_tbaa_pruning)
4679 {
4680   unsigned int i;
4681   bitmap_iterator bi;
4682
4683   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr)));
4684
4685   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (from, 0, i, bi)
4686     {
4687       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
4688
4689       /* The only artificial variables that are allowed in a may-alias
4690          set are heap variables.  */
4691       if (vi->is_artificial_var && !vi->is_heap_var)
4692         continue;
4693
4694       if (TREE_CODE (vi->decl) == VAR_DECL
4695           || TREE_CODE (vi->decl) == PARM_DECL
4696           || TREE_CODE (vi->decl) == RESULT_DECL)
4697         {
4698           /* Just add VI->DECL to the alias set.
4699              Don't type prune artificial vars or points-to sets
4700              for pointers that have not been dereferenced or with
4701              type-based pruning disabled.  */
4702           if (vi->is_artificial_var
4703               || !is_derefed
4704               || no_tbaa_pruning)
4705             bitmap_set_bit (into, DECL_UID (vi->decl));
4706           else
4707             {
4708               alias_set_type var_alias_set, mem_alias_set;
4709               var_alias_set = get_alias_set (vi->decl);
4710               mem_alias_set = get_alias_set (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ptr)));
4711               if (may_alias_p (SSA_NAME_VAR (ptr), mem_alias_set,
4712                                vi->decl, var_alias_set, true))
4713                 bitmap_set_bit (into, DECL_UID (vi->decl));
4714             }
4715         }
4716     }
4717 }
4718
4719
4720 static bool have_alias_info = false;
4721
4722 /* Given a pointer variable P, fill in its points-to set, or return
4723    false if we can't.
4724    Rather than return false for variables that point-to anything, we
4725    instead find the corresponding SMT, and merge in its aliases.  In
4726    addition to these aliases, we also set the bits for the SMT's
4727    themselves and their subsets, as SMT's are still in use by
4728    non-SSA_NAME's, and pruning may eliminate every one of their
4729    aliases.  In such a case, if we did not include the right set of
4730    SMT's in the points-to set of the variable, we'd end up with
4731    statements that do not conflict but should.  */
4732
4733 bool
4734 find_what_p_points_to (tree p)
4735 {
4736   tree lookup_p = p;
4737   varinfo_t vi;
4738
4739   if (!have_alias_info)
4740     return false;
4741
4742   /* For parameters, get at the points-to set for the actual parm
4743      decl.  */
4744   if (TREE_CODE (p) == SSA_NAME
4745       && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (p)) == PARM_DECL
4746       && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (p))
4747     lookup_p = SSA_NAME_VAR (p);
4748
4749   vi = lookup_vi_for_tree (lookup_p);
4750   if (vi)
4751     {
4752       if (vi->is_artificial_var)
4753         return false;
4754
4755       /* See if this is a field or a structure.  */
4756       if (vi->size != vi->fullsize)
4757         {
4758           /* Nothing currently asks about structure fields directly,
4759              but when they do, we need code here to hand back the
4760              points-to set.  */
4761           return false;
4762         }
4763       else
4764         {
4765           struct ptr_info_def *pi = get_ptr_info (p);
4766           unsigned int i;
4767           bitmap_iterator bi;
4768           bool was_pt_anything = false;
4769           bitmap finished_solution;
4770           bitmap result;
4771
4772           if (!pi->memory_tag_needed)
4773             return false;
4774
4775           /* This variable may have been collapsed, let's get the real
4776              variable.  */
4777           vi = get_varinfo (find (vi->id));
4778
4779           /* Translate artificial variables into SSA_NAME_PTR_INFO
4780              attributes.  */
4781           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vi->solution, 0, i, bi)
4782             {
4783               varinfo_t vi = get_varinfo (i);
4784
4785               if (vi->is_artificial_var)
4786                 {
4787                   /* FIXME.  READONLY should be handled better so that
4788                      flow insensitive aliasing can disregard writable
4789                      aliases.  */
4790                   if (vi->id == nothing_id)
4791                     pi->pt_null = 1;
4792                   else if (vi->id == anything_id
4793                            || vi->id == nonlocal_id
4794                            || vi->id == escaped_id
4795                            || vi->id == callused_id)
4796                     was_pt_anything = 1;
4797                   else if (vi->id == readonly_id)
4798                     was_pt_anything = 1;
4799                   else if (vi->id == integer_id)
4800                     was_pt_anything = 1;
4801                   else if (vi->is_heap_var)
4802                     pi->pt_global_mem = 1;
4803                 }
4804             }
4805
4806           /* Instead of doing extra work, simply do not create
4807              points-to information for pt_anything pointers.  This
4808              will cause the operand scanner to fall back to the
4809              type-based SMT and its aliases.  Which is the best
4810              we could do here for the points-to set as well.  */
4811           if (was_pt_anything)
4812             return false;
4813
4814           /* Share the final set of variables when possible.  */
4815           finished_solution = BITMAP_GGC_ALLOC ();
4816           stats.points_to_sets_created++;
4817
4818           set_uids_in_ptset (p, finished_solution, vi->solution,
4819                              pi->is_dereferenced,
4820                              vi->no_tbaa_pruning);
4821           result = shared_bitmap_lookup (finished_solution);
4822
4823           if (!result)
4824             {
4825               shared_bitmap_add (finished_solution);
4826               pi->pt_vars = finished_solution;
4827             }
4828           else
4829             {
4830               pi->pt_vars = result;
4831               bitmap_clear (finished_solution);
4832             }
4833
4834           if (bitmap_empty_p (pi->pt_vars))
4835             pi->pt_vars = NULL;
4836
4837           return true;
4838         }
4839     }
4840
4841   return false;
4842 }
4843
4844 /* Mark the ESCAPED solution as call clobbered.  Returns false if
4845    pt_anything escaped which needs all locals that have their address
4846    taken marked call clobbered as well.  */
4847
4848 bool
4849 clobber_what_escaped (void)
4850 {
4851   varinfo_t vi;
4852   unsigned int i;
4853   bitmap_iterator bi;
4854
4855   if (!have_alias_info)
4856     return false;
4857
4858   /* This variable may have been collapsed, let's get the real
4859      variable for escaped_id.  */
4860   vi = get_varinfo (find (escaped_id));
4861
4862   /* If call-used memory escapes we need to include it in the
4863      set of escaped variables.  This can happen if a pure
4864      function returns a pointer and this pointer escapes.  */
4865   if (bitmap_bit_p (vi->solution, callused_id))
4866     {
4867       varinfo_t cu_vi = get_varinfo (find (callused_id));
4868       bitmap_ior_into (vi->solution, cu_vi->solution);
4869     }
4870
4871   /* Mark variables in the solution call-clobbered.  */
4872   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vi->solution, 0, i, bi)
4873     {
4874       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
4875
4876       if (vi->is_artificial_var)
4877         {
4878           /* nothing_id and readonly_id do not cause any
4879              call clobber ops.  For anything_id and integer_id
4880              we need to clobber all addressable vars.  */
4881           if (vi->id == anything_id
4882               || vi->id == integer_id)
4883             return false;
4884         }
4885
4886       /* Only artificial heap-vars are further interesting.  */
4887       if (vi->is_artificial_var && !vi->is_heap_var)
4888         continue;
4889
4890       if ((TREE_CODE (vi->decl) == VAR_DECL
4891            || TREE_CODE (vi->decl) == PARM_DECL
4892            || TREE_CODE (vi->decl) == RESULT_DECL)
4893           && !unmodifiable_var_p (vi->decl))
4894         mark_call_clobbered (vi->decl, ESCAPE_TO_CALL);
4895     }
4896
4897   return true;
4898 }
4899
4900 /* Compute the call-used variables.  */
4901
4902 void
4903 compute_call_used_vars (void)
4904 {
4905   varinfo_t vi;
4906   unsigned int i;
4907   bitmap_iterator bi;
4908   bool has_anything_id = false;
4909
4910   if (!have_alias_info)
4911     return;
4912
4913   /* This variable may have been collapsed, let's get the real
4914      variable for escaped_id.  */
4915   vi = get_varinfo (find (callused_id));
4916
4917   /* Mark variables in the solution call-clobbered.  */
4918   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vi->solution, 0, i, bi)
4919     {
4920       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
4921
4922       if (vi->is_artificial_var)
4923         {
4924           /* For anything_id and integer_id we need to make
4925              all local addressable vars call-used.  */
4926           if (vi->id == anything_id
4927               || vi->id == integer_id)
4928             has_anything_id = true;
4929         }
4930
4931       /* Only artificial heap-vars are further interesting.  */
4932       if (vi->is_artificial_var && !vi->is_heap_var)
4933         continue;
4934
4935       if ((TREE_CODE (vi->decl) == VAR_DECL
4936            || TREE_CODE (vi->decl) == PARM_DECL
4937            || TREE_CODE (vi->decl) == RESULT_DECL)
4938           && !unmodifiable_var_p (vi->decl))
4939         bitmap_set_bit (gimple_call_used_vars (cfun), DECL_UID (vi->decl));
4940     }
4941
4942   /* If anything is call-used, add all addressable locals to the set.  */
4943   if (has_anything_id)
4944     bitmap_ior_into (gimple_call_used_vars (cfun),
4945                      gimple_addressable_vars (cfun));
4946 }
4947
4948
4949 /* Dump points-to information to OUTFILE.  */
4950
4951 void
4952 dump_sa_points_to_info (FILE *outfile)
4953 {
4954   unsigned int i;
4955
4956   fprintf (outfile, "\nPoints-to sets\n\n");
4957
4958   if (dump_flags & TDF_STATS)
4959     {
4960       fprintf (outfile, "Stats:\n");
4961       fprintf (outfile, "Total vars:               %d\n", stats.total_vars);
4962       fprintf (outfile, "Non-pointer vars:          %d\n",
4963                stats.nonpointer_vars);
4964       fprintf (outfile, "Statically unified vars:  %d\n",
4965                stats.unified_vars_static);
4966       fprintf (outfile, "Dynamically unified vars: %d\n",
4967                stats.unified_vars_dynamic);
4968       fprintf (outfile, "Iterations:               %d\n", stats.iterations);
4969       fprintf (outfile, "Number of edges:          %d\n", stats.num_edges);
4970       fprintf (outfile, "Number of implicit edges: %d\n",
4971                stats.num_implicit_edges);
4972     }
4973
4974   for (i = 0; i < VEC_length (varinfo_t, varmap); i++)
4975     dump_solution_for_var (outfile, i);
4976 }
4977
4978
4979 /* Debug points-to information to stderr.  */
4980
4981 void
4982 debug_sa_points_to_info (void)
4983 {
4984   dump_sa_points_to_info (stderr);
4985 }
4986
4987
4988 /* Initialize the always-existing constraint variables for NULL
4989    ANYTHING, READONLY, and INTEGER */
4990
4991 static void
4992 init_base_vars (void)
4993 {
4994   struct constraint_expr lhs, rhs;
4995
4996   /* Create the NULL variable, used to represent that a variable points
4997      to NULL.  */
4998   nothing_tree = create_tmp_var_raw (void_type_node, "NULL");
4999   var_nothing = new_var_info (nothing_tree, nothing_id, "NULL");
5000   insert_vi_for_tree (nothing_tree, var_nothing);
5001   var_nothing->is_artificial_var = 1;
5002   var_nothing->offset = 0;
5003   var_nothing->size = ~0;
5004   var_nothing->fullsize = ~0;
5005   var_nothing->is_special_var = 1;
5006   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, var_nothing);
5007
5008   /* Create the ANYTHING variable, used to represent that a variable
5009      points to some unknown piece of memory.  */
5010   anything_tree = create_tmp_var_raw (void_type_node, "ANYTHING");
5011   var_anything = new_var_info (anything_tree, anything_id, "ANYTHING");
5012   insert_vi_for_tree (anything_tree, var_anything);
5013   var_anything->is_artificial_var = 1;
5014   var_anything->size = ~0;
5015   var_anything->offset = 0;
5016   var_anything->next = NULL;
5017   var_anything->fullsize = ~0;
5018   var_anything->is_special_var = 1;
5019
5020   /* Anything points to anything.  This makes deref constraints just
5021      work in the presence of linked list and other p = *p type loops,
5022      by saying that *ANYTHING = ANYTHING. */
5023   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, var_anything);
5024   lhs.type = SCALAR;
5025   lhs.var = anything_id;
5026   lhs.offset = 0;
5027   rhs.type = ADDRESSOF;
5028   rhs.var = anything_id;
5029   rhs.offset = 0;
5030
5031   /* This specifically does not use process_constraint because
5032      process_constraint ignores all anything = anything constraints, since all
5033      but this one are redundant.  */
5034   VEC_safe_push (constraint_t, heap, constraints, new_constraint (lhs, rhs));
5035
5036   /* Create the READONLY variable, used to represent that a variable
5037      points to readonly memory.  */
5038   readonly_tree = create_tmp_var_raw (void_type_node, "READONLY");
5039   var_readonly = new_var_info (readonly_tree, readonly_id, "READONLY");
5040   var_readonly->is_artificial_var = 1;
5041   var_readonly->offset = 0;
5042   var_readonly->size = ~0;
5043   var_readonly->fullsize = ~0;
5044   var_readonly->next = NULL;
5045   var_readonly->is_special_var = 1;
5046   insert_vi_for_tree (readonly_tree, var_readonly);
5047   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, var_readonly);
5048
5049   /* readonly memory points to anything, in order to make deref
5050      easier.  In reality, it points to anything the particular
5051      readonly variable can point to, but we don't track this
5052      separately. */
5053   lhs.type = SCALAR;
5054   lhs.var = readonly_id;
5055   lhs.offset = 0;
5056   rhs.type = ADDRESSOF;
5057   rhs.var = readonly_id;  /* FIXME */
5058   rhs.offset = 0;
5059   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
5060
5061   /* Create the ESCAPED variable, used to represent the set of escaped
5062      memory.  */
5063   escaped_tree = create_tmp_var_raw (void_type_node, "ESCAPED");
5064   var_escaped = new_var_info (escaped_tree, escaped_id, "ESCAPED");
5065   insert_vi_for_tree (escaped_tree, var_escaped);
5066   var_escaped->is_artificial_var = 1;
5067   var_escaped->offset = 0;
5068   var_escaped->size = ~0;
5069   var_escaped->fullsize = ~0;
5070   var_escaped->is_special_var = 0;
5071   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, var_escaped);
5072   gcc_assert (VEC_index (varinfo_t, varmap, 3) == var_escaped);
5073
5074   /* ESCAPED = *ESCAPED, because escaped is may-deref'd at calls, etc.  */
5075   lhs.type = SCALAR;
5076   lhs.var = escaped_id;
5077   lhs.offset = 0;
5078   rhs.type = DEREF;
5079   rhs.var = escaped_id;
5080   rhs.offset = 0;
5081   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
5082
5083   /* Create the NONLOCAL variable, used to represent the set of nonlocal
5084      memory.  */
5085   nonlocal_tree = create_tmp_var_raw (void_type_node, "NONLOCAL");
5086   var_nonlocal = new_var_info (nonlocal_tree, nonlocal_id, "NONLOCAL");
5087   insert_vi_for_tree (nonlocal_tree, var_nonlocal);
5088   var_nonlocal->is_artificial_var = 1;
5089   var_nonlocal->offset = 0;
5090   var_nonlocal->size = ~0;
5091   var_nonlocal->fullsize = ~0;
5092   var_nonlocal->is_special_var = 1;
5093   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, var_nonlocal);
5094
5095   /* Nonlocal memory points to escaped (which includes nonlocal),
5096      in order to make deref easier.  */
5097   lhs.type = SCALAR;
5098   lhs.var = nonlocal_id;
5099   lhs.offset = 0;
5100   rhs.type = ADDRESSOF;
5101   rhs.var = escaped_id;
5102   rhs.offset = 0;
5103   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
5104
5105   /* Create the CALLUSED variable, used to represent the set of call-used
5106      memory.  */
5107   callused_tree = create_tmp_var_raw (void_type_node, "CALLUSED");
5108   var_callused = new_var_info (callused_tree, callused_id, "CALLUSED");
5109   insert_vi_for_tree (callused_tree, var_callused);
5110   var_callused->is_artificial_var = 1;
5111   var_callused->offset = 0;
5112   var_callused->size = ~0;
5113   var_callused->fullsize = ~0;
5114   var_callused->is_special_var = 0;
5115   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, var_callused);
5116
5117   /* CALLUSED = *CALLUSED, because call-used is may-deref'd at calls, etc.  */
5118   lhs.type = SCALAR;
5119   lhs.var = callused_id;
5120   lhs.offset = 0;
5121   rhs.type = DEREF;
5122   rhs.var = callused_id;
5123   rhs.offset = 0;
5124   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
5125
5126   /* Create the INTEGER variable, used to represent that a variable points
5127      to an INTEGER.  */
5128   integer_tree = create_tmp_var_raw (void_type_node, "INTEGER");
5129   var_integer = new_var_info (integer_tree, integer_id, "INTEGER");
5130   insert_vi_for_tree (integer_tree, var_integer);
5131   var_integer->is_artificial_var = 1;
5132   var_integer->size = ~0;
5133   var_integer->fullsize = ~0;
5134   var_integer->offset = 0;
5135   var_integer->next = NULL;
5136   var_integer->is_special_var = 1;
5137   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, var_integer);
5138
5139   /* INTEGER = ANYTHING, because we don't know where a dereference of
5140      a random integer will point to.  */
5141   lhs.type = SCALAR;
5142   lhs.var = integer_id;
5143   lhs.offset = 0;
5144   rhs.type = ADDRESSOF;
5145   rhs.var = anything_id;
5146   rhs.offset = 0;
5147   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
5148
5149   /* *ESCAPED = &ESCAPED.  This is true because we have to assume
5150      everything pointed to by escaped can also point to escaped. */
5151   lhs.type = DEREF;
5152   lhs.var = escaped_id;
5153   lhs.offset = 0;
5154   rhs.type = ADDRESSOF;
5155   rhs.var = escaped_id;
5156   rhs.offset = 0;
5157   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
5158
5159   /* *ESCAPED = &NONLOCAL.  This is true because we have to assume
5160      everything pointed to by escaped can also point to nonlocal. */
5161   lhs.type = DEREF;
5162   lhs.var = escaped_id;
5163   lhs.offset = 0;
5164   rhs.type = ADDRESSOF;
5165   rhs.var = nonlocal_id;
5166   rhs.offset = 0;
5167   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
5168 }
5169
5170 /* Initialize things necessary to perform PTA */
5171
5172 static void
5173 init_alias_vars (void)
5174 {
5175   use_field_sensitive = (MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE > 1);
5176
5177   bitmap_obstack_initialize (&pta_obstack);
5178   bitmap_obstack_initialize (&oldpta_obstack);
5179   bitmap_obstack_initialize (&predbitmap_obstack);
5180
5181   constraint_pool = create_alloc_pool ("Constraint pool",
5182                                        sizeof (struct constraint), 30);
5183   variable_info_pool = create_alloc_pool ("Variable info pool",
5184                                           sizeof (struct variable_info), 30);
5185   constraints = VEC_alloc (constraint_t, heap, 8);
5186   varmap = VEC_alloc (varinfo_t, heap, 8);
5187   vi_for_tree = pointer_map_create ();
5188
5189   memset (&stats, 0, sizeof (stats));
5190   shared_bitmap_table = htab_create (511, shared_bitmap_hash,
5191                                      shared_bitmap_eq, free);
5192   init_base_vars ();
5193 }
5194
5195 /* Remove the REF and ADDRESS edges from GRAPH, as well as all the
5196    predecessor edges.  */
5197
5198 static void
5199 remove_preds_and_fake_succs (constraint_graph_t graph)
5200 {
5201   unsigned int i;
5202
5203   /* Clear the implicit ref and address nodes from the successor
5204      lists.  */
5205   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
5206     {
5207       if (graph->succs[i])
5208         bitmap_clear_range (graph->succs[i], FIRST_REF_NODE,
5209                             FIRST_REF_NODE * 2);
5210     }
5211
5212   /* Free the successor list for the non-ref nodes.  */
5213   for (i = FIRST_REF_NODE; i < graph->size; i++)
5214     {
5215       if (graph->succs[i])
5216         BITMAP_FREE (graph->succs[i]);
5217     }
5218
5219   /* Now reallocate the size of the successor list as, and blow away
5220      the predecessor bitmaps.  */
5221   graph->size = VEC_length (varinfo_t, varmap);
5222   graph->succs = XRESIZEVEC (bitmap, graph->succs, graph->size);
5223
5224   free (graph->implicit_preds);
5225   graph->implicit_preds = NULL;
5226   free (graph->preds);
5227   graph->preds = NULL;
5228   bitmap_obstack_release (&predbitmap_obstack);
5229 }
5230
5231 /* Compute the set of variables we can't TBAA prune.  */
5232
5233 static void
5234 compute_tbaa_pruning (void)
5235 {
5236   unsigned int size = VEC_length (varinfo_t, varmap);
5237   unsigned int i;
5238   bool any;
5239
5240   changed_count = 0;
5241   changed = sbitmap_alloc (size);
5242   sbitmap_zero (changed);
5243
5244   /* Mark all initial no_tbaa_pruning nodes as changed.  */
5245   any = false;
5246   for (i = 0; i < size; ++i)
5247     {
5248       varinfo_t ivi = get_varinfo (i);
5249
5250       if (find (i) == i && ivi->no_tbaa_pruning)
5251         {
5252           any = true;
5253           if ((graph->succs[i] && !bitmap_empty_p (graph->succs[i]))
5254               || VEC_length (constraint_t, graph->complex[i]) > 0)
5255             {
5256               SET_BIT (changed, i);
5257               ++changed_count;
5258             }
5259         }
5260     }
5261
5262   while (changed_count > 0)
5263     {
5264       struct topo_info *ti = init_topo_info ();
5265       ++stats.iterations;
5266
5267       compute_topo_order (graph, ti);
5268
5269       while (VEC_length (unsigned, ti->topo_order) != 0)
5270         {
5271           bitmap_iterator bi;
5272
5273           i = VEC_pop (unsigned, ti->topo_order);
5274
5275           /* If this variable is not a representative, skip it.  */
5276           if (find (i) != i)
5277             continue;
5278
5279           /* If the node has changed, we need to process the complex
5280              constraints and outgoing edges again.  */
5281           if (TEST_BIT (changed, i))
5282             {
5283               unsigned int j;
5284               constraint_t c;
5285               VEC(constraint_t,heap) *complex = graph->complex[i];
5286
5287               RESET_BIT (changed, i);
5288               --changed_count;
5289
5290               /* Process the complex copy constraints.  */
5291               for (j = 0; VEC_iterate (constraint_t, complex, j, c); ++j)
5292                 {
5293                   if (c->lhs.type == SCALAR && c->rhs.type == SCALAR)
5294                     {
5295                       varinfo_t lhsvi = get_varinfo (find (c->lhs.var));
5296
5297                       if (!lhsvi->no_tbaa_pruning)
5298                         {
5299                           lhsvi->no_tbaa_pruning = true;
5300                           if (!TEST_BIT (changed, lhsvi->id))
5301                             {
5302                               SET_BIT (changed, lhsvi->id);
5303                               ++changed_count;
5304                             }
5305                         }
5306                     }
5307                 }
5308
5309               /* Propagate to all successors.  */
5310               EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->succs[i], 0, j, bi)
5311                 {
5312                   unsigned int to = find (j);
5313                   varinfo_t tovi = get_varinfo (to);
5314
5315                   /* Don't propagate to ourselves.  */
5316                   if (to == i)
5317                     continue;
5318
5319                   if (!tovi->no_tbaa_pruning)
5320                     {
5321                       tovi->no_tbaa_pruning = true;
5322                       if (!TEST_BIT (changed, to))
5323                         {
5324                           SET_BIT (changed, to);
5325                           ++changed_count;
5326                         }
5327                     }
5328                 }
5329             }
5330         }
5331
5332       free_topo_info (ti);
5333     }
5334
5335   sbitmap_free (changed);
5336
5337   if (any)
5338     {
5339       for (i = 0; i < size; ++i)
5340         {
5341           varinfo_t ivi = get_varinfo (i);
5342           varinfo_t ivip = get_varinfo (find (i));
5343
5344           if (ivip->no_tbaa_pruning)
5345             {
5346               tree var = ivi->decl;
5347
5348               if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
5349                 var = SSA_NAME_VAR (var);
5350
5351               if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var)))
5352                 {
5353                   DECL_NO_TBAA_P (var) = 1;
5354
5355                   /* Tell the RTL layer that this pointer can alias
5356                      anything.  */
5357                   DECL_POINTER_ALIAS_SET (var) = 0;
5358                 }
5359             }
5360         }
5361     }
5362 }
5363
5364 /* Create points-to sets for the current function.  See the comments
5365    at the start of the file for an algorithmic overview.  */
5366
5367 void
5368 compute_points_to_sets (void)
5369 {
5370   struct scc_info *si;
5371   basic_block bb;
5372
5373   timevar_push (TV_TREE_PTA);
5374
5375   init_alias_vars ();
5376   init_alias_heapvars ();
5377
5378   intra_create_variable_infos ();
5379
5380   /* Now walk all statements and derive aliases.  */
5381   FOR_EACH_BB (bb)
5382     {
5383       gimple_stmt_iterator gsi;
5384
5385       for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
5386         {
5387           gimple phi = gsi_stmt (gsi);
5388
5389           if (is_gimple_reg (gimple_phi_result (phi)))
5390             find_func_aliases (phi);
5391         }
5392
5393       for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); )
5394         {
5395           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
5396
5397           find_func_aliases (stmt);
5398
5399           /* The information in GIMPLE_CHANGE_DYNAMIC_TYPE statements
5400              has now been captured, and we can remove them.  */
5401           if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_CHANGE_DYNAMIC_TYPE)
5402             gsi_remove (&gsi, true);
5403           else
5404             gsi_next (&gsi);
5405         }
5406     }
5407
5408
5409   if (dump_file)
5410     {
5411       fprintf (dump_file, "Points-to analysis\n\nConstraints:\n\n");
5412       dump_constraints (dump_file);
5413     }
5414
5415   if (dump_file)
5416     fprintf (dump_file,
5417              "\nCollapsing static cycles and doing variable "
5418              "substitution\n");
5419
5420   init_graph (VEC_length (varinfo_t, varmap) * 2);
5421   
5422   if (dump_file)
5423     fprintf (dump_file, "Building predecessor graph\n");
5424   build_pred_graph ();
5425   
5426   if (dump_file)
5427     fprintf (dump_file, "Detecting pointer and location "
5428              "equivalences\n");
5429   si = perform_var_substitution (graph);
5430   
5431   if (dump_file)
5432     fprintf (dump_file, "Rewriting constraints and unifying "
5433              "variables\n");
5434   rewrite_constraints (graph, si);
5435   free_var_substitution_info (si);
5436
5437   build_succ_graph ();
5438
5439   if (dump_file && (dump_flags & TDF_GRAPH))
5440     dump_constraint_graph (dump_file);
5441
5442   move_complex_constraints (graph);
5443
5444   if (dump_file)
5445     fprintf (dump_file, "Uniting pointer but not location equivalent "
5446              "variables\n");
5447   unite_pointer_equivalences (graph);
5448
5449   if (dump_file)
5450     fprintf (dump_file, "Finding indirect cycles\n");
5451   find_indirect_cycles (graph);
5452
5453   /* Implicit nodes and predecessors are no longer necessary at this
5454      point. */
5455   remove_preds_and_fake_succs (graph);
5456
5457   if (dump_file)
5458     fprintf (dump_file, "Solving graph\n");
5459
5460   solve_graph (graph);
5461
5462   compute_tbaa_pruning ();
5463
5464   if (dump_file)
5465     dump_sa_points_to_info (dump_file);
5466
5467   have_alias_info = true;
5468
5469   timevar_pop (TV_TREE_PTA);
5470 }
5471
5472
5473 /* Delete created points-to sets.  */
5474
5475 void
5476 delete_points_to_sets (void)
5477 {
5478   unsigned int i;
5479
5480   htab_delete (shared_bitmap_table);
5481   if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
5482     fprintf (dump_file, "Points to sets created:%d\n",
5483              stats.points_to_sets_created);
5484
5485   pointer_map_destroy (vi_for_tree);
5486   bitmap_obstack_release (&pta_obstack);
5487   VEC_free (constraint_t, heap, constraints);
5488
5489   for (i = 0; i < graph->size; i++)
5490     VEC_free (constraint_t, heap, graph->complex[i]);
5491   free (graph->complex);
5492
5493   free (graph->rep);
5494   free (graph->succs);
5495   free (graph->pe);
5496   free (graph->pe_rep);
5497   free (graph->indirect_cycles);
5498   free (graph);
5499
5500   VEC_free (varinfo_t, heap, varmap);
5501   free_alloc_pool (variable_info_pool);
5502   free_alloc_pool (constraint_pool);
5503   have_alias_info = false;
5504 }
5505
5506 /* Return true if we should execute IPA PTA.  */
5507 static bool
5508 gate_ipa_pta (void)
5509 {
5510   return (flag_ipa_pta
5511           /* Don't bother doing anything if the program has errors.  */
5512           && !(errorcount || sorrycount));
5513 }
5514
5515 /* Execute the driver for IPA PTA.  */
5516 static unsigned int
5517 ipa_pta_execute (void)
5518 {
5519   struct cgraph_node *node;
5520   struct scc_info *si;
5521
5522   in_ipa_mode = 1;
5523   init_alias_heapvars ();
5524   init_alias_vars ();
5525
5526   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
5527     {
5528       if (!node->analyzed || cgraph_is_master_clone (node))
5529         {
5530           unsigned int varid;
5531
5532           varid = create_function_info_for (node->decl,
5533                                             cgraph_node_name (node));
5534           if (node->local.externally_visible)
5535             {
5536               varinfo_t fi = get_varinfo (varid);
5537               for (; fi; fi = fi->next)
5538                 make_constraint_from (fi, anything_id);
5539             }
5540         }
5541     }
5542   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
5543     {
5544       if (node->analyzed && cgraph_is_master_clone (node))
5545         {
5546           struct function *func = DECL_STRUCT_FUNCTION (node->decl);
5547           basic_block bb;
5548           tree old_func_decl = current_function_decl;
5549           if (dump_file)
5550             fprintf (dump_file,
5551                      "Generating constraints for %s\n",
5552                      cgraph_node_name (node));
5553           push_cfun (func);
5554           current_function_decl = node->decl;
5555
5556           FOR_EACH_BB_FN (bb, func)
5557             {
5558               gimple_stmt_iterator gsi;
5559
5560               for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi);
5561                    gsi_next (&gsi))
5562                 {
5563                   gimple phi = gsi_stmt (gsi);
5564
5565                   if (is_gimple_reg (gimple_phi_result (phi)))
5566                     find_func_aliases (phi);
5567                 }
5568
5569               for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
5570                 find_func_aliases (gsi_stmt (gsi));
5571             }
5572           current_function_decl = old_func_decl;
5573           pop_cfun ();
5574         }
5575       else
5576         {
5577           /* Make point to anything.  */
5578         }
5579     }
5580
5581   if (dump_file)
5582     {
5583       fprintf (dump_file, "Points-to analysis\n\nConstraints:\n\n");
5584       dump_constraints (dump_file);
5585     }
5586
5587   if (dump_file)
5588     fprintf (dump_file,
5589              "\nCollapsing static cycles and doing variable "
5590              "substitution:\n");
5591
5592   init_graph (VEC_length (varinfo_t, varmap) * 2);
5593   build_pred_graph ();
5594   si = perform_var_substitution (graph);
5595   rewrite_constraints (graph, si);
5596   free_var_substitution_info (si);
5597
5598   build_succ_graph ();
5599   move_complex_constraints (graph);
5600   unite_pointer_equivalences (graph);
5601   find_indirect_cycles (graph);
5602
5603   /* Implicit nodes and predecessors are no longer necessary at this
5604      point. */
5605   remove_preds_and_fake_succs (graph);
5606
5607   if (dump_file)
5608     fprintf (dump_file, "\nSolving graph\n");
5609
5610   solve_graph (graph);
5611
5612   if (dump_file)
5613     dump_sa_points_to_info (dump_file);
5614
5615   in_ipa_mode = 0;
5616   delete_alias_heapvars ();
5617   delete_points_to_sets ();
5618   return 0;
5619 }
5620
5621 struct simple_ipa_opt_pass pass_ipa_pta =
5622 {
5623  {
5624   SIMPLE_IPA_PASS,
5625   "pta",                                /* name */
5626   gate_ipa_pta,                 /* gate */
5627   ipa_pta_execute,                      /* execute */
5628   NULL,                                 /* sub */
5629   NULL,                                 /* next */
5630   0,                                    /* static_pass_number */
5631   TV_IPA_PTA,                   /* tv_id */
5632   0,                                    /* properties_required */
5633   0,                                    /* properties_provided */
5634   0,                                    /* properties_destroyed */
5635   0,                                    /* todo_flags_start */
5636   TODO_update_ssa                       /* todo_flags_finish */
5637  }
5638 };
5639
5640 /* Initialize the heapvar for statement mapping.  */
5641 void
5642 init_alias_heapvars (void)
5643 {
5644   if (!heapvar_for_stmt)
5645     heapvar_for_stmt = htab_create_ggc (11, tree_map_hash, tree_map_eq,
5646                                         NULL);
5647 }
5648
5649 void
5650 delete_alias_heapvars (void)
5651 {
5652   htab_delete (heapvar_for_stmt);
5653   heapvar_for_stmt = NULL;
5654 }
5655
5656 #include "gt-tree-ssa-structalias.h"