OSDN Git Service

PR middle-end/27332
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-structalias.c
1 /* Tree based points-to analysis
2    Copyright (C) 2005 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 2 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; if not, write to the Free Software
19 Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
20 */
21
22 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "coretypes.h"
25 #include "tm.h"
26 #include "ggc.h"
27 #include "obstack.h"
28 #include "bitmap.h"
29 #include "flags.h"
30 #include "rtl.h"
31 #include "tm_p.h"
32 #include "hard-reg-set.h"
33 #include "basic-block.h"
34 #include "output.h"
35 #include "errors.h"
36 #include "diagnostic.h"
37 #include "tree.h"
38 #include "c-common.h"
39 #include "tree-flow.h"
40 #include "tree-inline.h"
41 #include "varray.h"
42 #include "c-tree.h"
43 #include "tree-gimple.h"
44 #include "hashtab.h"
45 #include "function.h"
46 #include "cgraph.h"
47 #include "tree-pass.h"
48 #include "timevar.h"
49 #include "alloc-pool.h"
50 #include "splay-tree.h"
51 #include "params.h"
52 #include "tree-ssa-structalias.h"
53 #include "cgraph.h"
54
55 /* The idea behind this analyzer is to generate set constraints from the
56    program, then solve the resulting constraints in order to generate the
57    points-to sets. 
58
59    Set constraints are a way of modeling program analysis problems that
60    involve sets.  They consist of an inclusion constraint language,
61    describing the variables (each variable is a set) and operations that
62    are involved on the variables, and a set of rules that derive facts
63    from these operations.  To solve a system of set constraints, you derive
64    all possible facts under the rules, which gives you the correct sets
65    as a consequence.
66
67    See  "Efficient Field-sensitive pointer analysis for C" by "David
68    J. Pearce and Paul H. J. Kelly and Chris Hankin, at
69    http://citeseer.ist.psu.edu/pearce04efficient.html
70
71    Also see "Ultra-fast Aliasing Analysis using CLA: A Million Lines
72    of C Code in a Second" by ""Nevin Heintze and Olivier Tardieu" at
73    http://citeseer.ist.psu.edu/heintze01ultrafast.html 
74
75    There are three types of constraint expressions, DEREF, ADDRESSOF, and
76    SCALAR.  Each constraint expression consists of a constraint type,
77    a variable, and an offset.  
78    
79    SCALAR is a constraint expression type used to represent x, whether
80    it appears on the LHS or the RHS of a statement.
81    DEREF is a constraint expression type used to represent *x, whether
82    it appears on the LHS or the RHS of a statement. 
83    ADDRESSOF is a constraint expression used to represent &x, whether
84    it appears on the LHS or the RHS of a statement.
85    
86    Each pointer variable in the program is assigned an integer id, and
87    each field of a structure variable is assigned an integer id as well.
88    
89    Structure variables are linked to their list of fields through a "next
90    field" in each variable that points to the next field in offset
91    order.  
92    Each variable for a structure field has 
93
94    1. "size", that tells the size in bits of that field.
95    2. "fullsize, that tells the size in bits of the entire structure.
96    3. "offset", that tells the offset in bits from the beginning of the
97    structure to this field.
98
99    Thus, 
100    struct f
101    {
102      int a;
103      int b;
104    } foo;
105    int *bar;
106
107    looks like
108
109    foo.a -> id 1, size 32, offset 0, fullsize 64, next foo.b
110    foo.b -> id 2, size 32, offset 32, fullsize 64, next NULL
111    bar -> id 3, size 32, offset 0, fullsize 32, next NULL
112
113    
114   In order to solve the system of set constraints, the following is
115   done:
116
117   1. Each constraint variable x has a solution set associated with it,
118   Sol(x).
119   
120   2. Constraints are separated into direct, copy, and complex.
121   Direct constraints are ADDRESSOF constraints that require no extra
122   processing, such as P = &Q
123   Copy constraints are those of the form P = Q.
124   Complex constraints are all the constraints involving dereferences.
125   
126   3. All direct constraints of the form P = &Q are processed, such
127   that Q is added to Sol(P) 
128
129   4. All complex constraints for a given constraint variable are stored in a
130   linked list attached to that variable's node.  
131
132   5. A directed graph is built out of the copy constraints. Each
133   constraint variable is a node in the graph, and an edge from 
134   Q to P is added for each copy constraint of the form P = Q
135   
136   6. The graph is then walked, and solution sets are
137   propagated along the copy edges, such that an edge from Q to P
138   causes Sol(P) <- Sol(P) union Sol(Q).
139   
140   7.  As we visit each node, all complex constraints associated with
141   that node are processed by adding appropriate copy edges to the graph, or the
142   appropriate variables to the solution set.  
143
144   8. The process of walking the graph is iterated until no solution
145   sets change.
146
147   Prior to walking the graph in steps 6 and 7, We perform static
148   cycle elimination on the constraint graph, as well 
149   as off-line variable substitution.
150   
151   TODO: Adding offsets to pointer-to-structures can be handled (IE not punted
152   on and turned into anything), but isn't.  You can just see what offset
153   inside the pointed-to struct it's going to access.
154   
155   TODO: Constant bounded arrays can be handled as if they were structs of the
156   same number of elements. 
157
158   TODO: Modeling heap and incoming pointers becomes much better if we
159   add fields to them as we discover them, which we could do.
160
161   TODO: We could handle unions, but to be honest, it's probably not
162   worth the pain or slowdown.  */
163
164 static GTY ((if_marked ("tree_map_marked_p"), param_is (struct tree_map))) 
165   htab_t heapvar_for_stmt;
166 static bool use_field_sensitive = true;
167 static int in_ipa_mode = 0;
168 static bitmap_obstack predbitmap_obstack;
169 static bitmap_obstack ptabitmap_obstack;
170 static bitmap_obstack iteration_obstack;
171
172 static unsigned int create_variable_info_for (tree, const char *);
173 static void build_constraint_graph (void);
174
175 DEF_VEC_P(constraint_t);
176 DEF_VEC_ALLOC_P(constraint_t,heap);
177
178 #define EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP(a, b, c, d)        \
179   if (a)                                                \
180     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (a, b, c, d)
181
182 static struct constraint_stats
183 {
184   unsigned int total_vars;
185   unsigned int collapsed_vars;
186   unsigned int unified_vars_static;
187   unsigned int unified_vars_dynamic;
188   unsigned int iterations;
189   unsigned int num_edges;
190 } stats;
191
192 struct variable_info
193 {
194   /* ID of this variable  */
195   unsigned int id;
196
197   /* Name of this variable */
198   const char *name;
199
200   /* Tree that this variable is associated with.  */
201   tree decl;
202
203   /* Offset of this variable, in bits, from the base variable  */
204   unsigned HOST_WIDE_INT offset;  
205
206   /* Size of the variable, in bits.  */
207   unsigned HOST_WIDE_INT size;
208
209   /* Full size of the base variable, in bits.  */
210   unsigned HOST_WIDE_INT fullsize;
211
212   /* A link to the variable for the next field in this structure.  */
213   struct variable_info *next;
214
215   /* Node in the graph that represents the constraints and points-to
216      solution for the variable.  */
217   unsigned int node;
218
219   /* True if the address of this variable is taken.  Needed for
220      variable substitution.  */
221   unsigned int address_taken:1;
222
223   /* True if this variable is the target of a dereference.  Needed for
224      variable substitution.  */
225   unsigned int indirect_target:1;
226
227   /* True if this is a variable created by the constraint analysis, such as
228      heap variables and constraints we had to break up.  */
229   unsigned int is_artificial_var:1;
230   
231   /* True if this is a special variable whose solution set should not be
232      changed.  */
233   unsigned int is_special_var:1;
234
235   /* True for variables whose size is not known or variable.  */
236   unsigned int is_unknown_size_var:1;  
237
238   /* True for variables that have unions somewhere in them.  */
239   unsigned int has_union:1;
240
241   /* True if this is a heap variable.  */
242   unsigned int is_heap_var:1;
243
244   /* Points-to set for this variable.  */
245   bitmap solution;
246
247   /* Variable ids represented by this node.  */
248   bitmap variables;
249
250   /* Vector of complex constraints for this node.  Complex
251      constraints are those involving dereferences.  */
252   VEC(constraint_t,heap) *complex;
253   
254   /* Variable id this was collapsed to due to type unsafety.
255      This should be unused completely after build_constraint_graph, or
256      something is broken.  */
257   struct variable_info *collapsed_to;
258 };
259 typedef struct variable_info *varinfo_t;
260
261 static varinfo_t first_vi_for_offset (varinfo_t, unsigned HOST_WIDE_INT);
262
263 /* Pool of variable info structures.  */
264 static alloc_pool variable_info_pool;
265
266 DEF_VEC_P(varinfo_t);
267
268 DEF_VEC_ALLOC_P(varinfo_t, heap);
269
270 /* Table of variable info structures for constraint variables.  Indexed directly
271    by variable info id.  */
272 static VEC(varinfo_t,heap) *varmap;
273
274 /* Return the varmap element N */
275
276 static inline varinfo_t
277 get_varinfo (unsigned int n)
278 {
279   return VEC_index(varinfo_t, varmap, n);
280 }
281
282 /* Return the varmap element N, following the collapsed_to link.  */
283
284 static inline varinfo_t
285 get_varinfo_fc (unsigned int n)
286 {
287   varinfo_t v = VEC_index(varinfo_t, varmap, n);
288
289   if (v->collapsed_to)
290     return v->collapsed_to;
291   return v;
292 }
293
294 /* Variable that represents the unknown pointer.  */
295 static varinfo_t var_anything;
296 static tree anything_tree;
297 static unsigned int anything_id;
298
299 /* Variable that represents the NULL pointer.  */
300 static varinfo_t var_nothing;
301 static tree nothing_tree;
302 static unsigned int nothing_id;
303
304 /* Variable that represents read only memory.  */
305 static varinfo_t var_readonly;
306 static tree readonly_tree;
307 static unsigned int readonly_id;
308
309 /* Variable that represents integers.  This is used for when people do things
310    like &0->a.b.  */
311 static varinfo_t var_integer;
312 static tree integer_tree;
313 static unsigned int integer_id;
314
315
316 /* Lookup a heap var for FROM, and return it if we find one.  */
317
318 static tree 
319 heapvar_lookup (tree from)
320 {
321   struct tree_map *h, in;
322   in.from = from;
323
324   h = htab_find_with_hash (heapvar_for_stmt, &in, htab_hash_pointer (from));
325   if (h)
326     return h->to;
327   return NULL_TREE;
328 }
329
330 /* Insert a mapping FROM->TO in the heap var for statement
331    hashtable.  */
332
333 static void
334 heapvar_insert (tree from, tree to)
335 {
336   struct tree_map *h;
337   void **loc;
338
339   h = ggc_alloc (sizeof (struct tree_map));
340   h->hash = htab_hash_pointer (from);
341   h->from = from;
342   h->to = to;
343   loc = htab_find_slot_with_hash (heapvar_for_stmt, h, h->hash, INSERT);
344   *(struct tree_map **) loc = h;
345 }  
346
347 /* Return a new variable info structure consisting for a variable
348    named NAME, and using constraint graph node NODE.  */
349
350 static varinfo_t
351 new_var_info (tree t, unsigned int id, const char *name, unsigned int node)
352 {
353   varinfo_t ret = pool_alloc (variable_info_pool);
354
355   ret->id = id;
356   ret->name = name;
357   ret->decl = t;
358   ret->node = node;
359   ret->address_taken = false;
360   ret->indirect_target = false;
361   ret->is_artificial_var = false;
362   ret->is_heap_var = false;
363   ret->is_special_var = false;
364   ret->is_unknown_size_var = false;
365   ret->has_union = false;
366   ret->solution = BITMAP_ALLOC (&ptabitmap_obstack);
367   ret->variables = BITMAP_ALLOC (&ptabitmap_obstack);
368   ret->complex = NULL;
369   ret->next = NULL;
370   ret->collapsed_to = NULL;
371   return ret;
372 }
373
374 typedef enum {SCALAR, DEREF, ADDRESSOF} constraint_expr_type;
375
376 /* An expression that appears in a constraint.  */
377
378 struct constraint_expr 
379 {
380   /* Constraint type.  */
381   constraint_expr_type type;
382
383   /* Variable we are referring to in the constraint.  */
384   unsigned int var;
385
386   /* Offset, in bits, of this constraint from the beginning of
387      variables it ends up referring to.
388
389      IOW, in a deref constraint, we would deref, get the result set,
390      then add OFFSET to each member.   */
391   unsigned HOST_WIDE_INT offset;
392 };
393
394 typedef struct constraint_expr ce_s;
395 DEF_VEC_O(ce_s);
396 DEF_VEC_ALLOC_O(ce_s, heap);
397 static void get_constraint_for (tree, VEC(ce_s, heap) **);
398 static void do_deref (VEC (ce_s, heap) **);
399
400 /* Our set constraints are made up of two constraint expressions, one
401    LHS, and one RHS.  
402
403    As described in the introduction, our set constraints each represent an
404    operation between set valued variables.
405 */
406 struct constraint
407 {
408   struct constraint_expr lhs;
409   struct constraint_expr rhs;
410 };
411
412 /* List of constraints that we use to build the constraint graph from.  */
413
414 static VEC(constraint_t,heap) *constraints;
415 static alloc_pool constraint_pool;
416
417 /* An edge in the weighted constraint graph.   The edges are weighted,
418    with a bit set in weights meaning their is an edge with that
419    weight. 
420    We don't keep the src in the edge, because we always know what it
421    is. */
422
423 struct constraint_edge
424 {
425   unsigned int dest;
426   bitmap weights;
427 };
428
429 typedef struct constraint_edge *constraint_edge_t;
430 static alloc_pool constraint_edge_pool;
431
432 /* Return a new constraint edge from SRC to DEST.  */
433
434 static constraint_edge_t
435 new_constraint_edge (unsigned int dest)
436 {
437   constraint_edge_t ret = pool_alloc (constraint_edge_pool);
438   ret->dest = dest;
439   ret->weights = NULL;
440   return ret;
441 }
442
443 DEF_VEC_P(constraint_edge_t);
444 DEF_VEC_ALLOC_P(constraint_edge_t,heap);
445
446
447 /* The constraint graph is represented internally in two different
448    ways.  The overwhelming majority of edges in the constraint graph
449    are zero weigh edges, and thus, using a vector of contrainst_edge_t
450    is a waste of time and memory, since they have no weights.  We
451    simply use a bitmap to store the preds and succs for each node.
452    The weighted edges are stored as a set of adjacency vectors, one
453    per variable. succs[x] is the vector of successors for variable x,
454    and preds[x] is the vector of predecessors for variable x.  IOW,
455    all edges are "forward" edges, which is not like our CFG.  So
456    remember that preds[x]->src == x, and succs[x]->src == x.  */
457
458 struct constraint_graph
459 {
460   bitmap *zero_weight_succs;
461   bitmap *zero_weight_preds;
462   VEC(constraint_edge_t,heap) **succs;
463   VEC(constraint_edge_t,heap) **preds;
464 };
465
466 typedef struct constraint_graph *constraint_graph_t;
467
468 static constraint_graph_t graph;
469
470 /* Create a new constraint consisting of LHS and RHS expressions.  */
471
472 static constraint_t 
473 new_constraint (const struct constraint_expr lhs,
474                 const struct constraint_expr rhs)
475 {
476   constraint_t ret = pool_alloc (constraint_pool);
477   ret->lhs = lhs;
478   ret->rhs = rhs;
479   return ret;
480 }
481
482 /* Print out constraint C to FILE.  */
483
484 void
485 dump_constraint (FILE *file, constraint_t c)
486 {
487   if (c->lhs.type == ADDRESSOF)
488     fprintf (file, "&");
489   else if (c->lhs.type == DEREF)
490     fprintf (file, "*");  
491   fprintf (file, "%s", get_varinfo_fc (c->lhs.var)->name);
492   if (c->lhs.offset != 0)
493     fprintf (file, " + " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, c->lhs.offset);
494   fprintf (file, " = ");
495   if (c->rhs.type == ADDRESSOF)
496     fprintf (file, "&");
497   else if (c->rhs.type == DEREF)
498     fprintf (file, "*");
499   fprintf (file, "%s", get_varinfo_fc (c->rhs.var)->name);
500   if (c->rhs.offset != 0)
501     fprintf (file, " + " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, c->rhs.offset);
502   fprintf (file, "\n");
503 }
504
505 /* Print out constraint C to stderr.  */
506
507 void
508 debug_constraint (constraint_t c)
509 {
510   dump_constraint (stderr, c);
511 }
512
513 /* Print out all constraints to FILE */
514
515 void
516 dump_constraints (FILE *file)
517 {
518   int i;
519   constraint_t c;
520   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, constraints, i, c); i++)
521     dump_constraint (file, c);
522 }
523
524 /* Print out all constraints to stderr.  */
525
526 void
527 debug_constraints (void)
528 {
529   dump_constraints (stderr);
530 }
531
532 /* SOLVER FUNCTIONS 
533
534    The solver is a simple worklist solver, that works on the following
535    algorithm:
536    
537    sbitmap changed_nodes = all ones;
538    changed_count = number of nodes;
539    For each node that was already collapsed:
540        changed_count--;
541
542    while (changed_count > 0)
543    {
544      compute topological ordering for constraint graph
545   
546      find and collapse cycles in the constraint graph (updating
547      changed if necessary)
548      
549      for each node (n) in the graph in topological order:
550        changed_count--;
551
552        Process each complex constraint associated with the node,
553        updating changed if necessary.
554
555        For each outgoing edge from n, propagate the solution from n to
556        the destination of the edge, updating changed as necessary.
557
558    }  */
559
560 /* Return true if two constraint expressions A and B are equal.  */
561
562 static bool
563 constraint_expr_equal (struct constraint_expr a, struct constraint_expr b)
564 {
565   return a.type == b.type && a.var == b.var && a.offset == b.offset;
566 }
567
568 /* Return true if constraint expression A is less than constraint expression
569    B.  This is just arbitrary, but consistent, in order to give them an
570    ordering.  */
571
572 static bool
573 constraint_expr_less (struct constraint_expr a, struct constraint_expr b)
574 {
575   if (a.type == b.type)
576     {
577       if (a.var == b.var)
578         return a.offset < b.offset;
579       else
580         return a.var < b.var;
581     }
582   else
583     return a.type < b.type;
584 }
585
586 /* Return true if constraint A is less than constraint B.  This is just
587    arbitrary, but consistent, in order to give them an ordering.  */
588
589 static bool
590 constraint_less (const constraint_t a, const constraint_t b)
591 {
592   if (constraint_expr_less (a->lhs, b->lhs))
593     return true;
594   else if (constraint_expr_less (b->lhs, a->lhs))
595     return false;
596   else
597     return constraint_expr_less (a->rhs, b->rhs);
598 }
599
600 /* Return true if two constraints A and B are equal.  */
601   
602 static bool
603 constraint_equal (struct constraint a, struct constraint b)
604 {
605   return constraint_expr_equal (a.lhs, b.lhs) 
606     && constraint_expr_equal (a.rhs, b.rhs);
607 }
608
609
610 /* Find a constraint LOOKFOR in the sorted constraint vector VEC */
611
612 static constraint_t
613 constraint_vec_find (VEC(constraint_t,heap) *vec,
614                      struct constraint lookfor)
615 {
616   unsigned int place;  
617   constraint_t found;
618
619   if (vec == NULL)
620     return NULL;
621
622   place = VEC_lower_bound (constraint_t, vec, &lookfor, constraint_less);
623   if (place >= VEC_length (constraint_t, vec))
624     return NULL;
625   found = VEC_index (constraint_t, vec, place);
626   if (!constraint_equal (*found, lookfor))
627     return NULL;
628   return found;
629 }
630
631 /* Union two constraint vectors, TO and FROM.  Put the result in TO.  */
632
633 static void
634 constraint_set_union (VEC(constraint_t,heap) **to,
635                       VEC(constraint_t,heap) **from)
636 {
637   int i;
638   constraint_t c;
639
640   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, *from, i, c); i++)
641     {
642       if (constraint_vec_find (*to, *c) == NULL)
643         {
644           unsigned int place = VEC_lower_bound (constraint_t, *to, c,
645                                                 constraint_less);
646           VEC_safe_insert (constraint_t, heap, *to, place, c);
647         }
648     }
649 }
650
651 /* Take a solution set SET, add OFFSET to each member of the set, and
652    overwrite SET with the result when done.  */
653
654 static void
655 solution_set_add (bitmap set, unsigned HOST_WIDE_INT offset)
656 {
657   bitmap result = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
658   unsigned int i;
659   bitmap_iterator bi;
660
661   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (set, 0, i, bi)
662     {
663       /* If this is a properly sized variable, only add offset if it's
664          less than end.  Otherwise, it is globbed to a single
665          variable.  */
666       
667       if ((get_varinfo (i)->offset + offset) < get_varinfo (i)->fullsize)
668         {
669           unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset = get_varinfo (i)->offset + offset;
670           varinfo_t v = first_vi_for_offset (get_varinfo (i), fieldoffset);
671           if (!v)
672             continue;
673           bitmap_set_bit (result, v->id);
674         }
675       else if (get_varinfo (i)->is_artificial_var 
676                || get_varinfo (i)->has_union
677                || get_varinfo (i)->is_unknown_size_var)
678         {
679           bitmap_set_bit (result, i);
680         }
681     }
682   
683   bitmap_copy (set, result);  
684   BITMAP_FREE (result);
685 }
686
687 /* Union solution sets TO and FROM, and add INC to each member of FROM in the
688    process.  */
689
690 static bool
691 set_union_with_increment  (bitmap to, bitmap from, unsigned HOST_WIDE_INT inc)
692 {
693   if (inc == 0)
694     return bitmap_ior_into (to, from);
695   else
696     {
697       bitmap tmp;
698       bool res;
699
700       tmp = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
701       bitmap_copy (tmp, from);
702       solution_set_add (tmp, inc);
703       res = bitmap_ior_into (to, tmp);
704       BITMAP_FREE (tmp);
705       return res;
706     }
707 }
708
709 /* Insert constraint C into the list of complex constraints for VAR.  */
710
711 static void
712 insert_into_complex (unsigned int var, constraint_t c)
713 {
714   varinfo_t vi = get_varinfo (var);
715   unsigned int place = VEC_lower_bound (constraint_t, vi->complex, c,
716                                         constraint_less);
717   VEC_safe_insert (constraint_t, heap, vi->complex, place, c);
718 }
719
720
721 /* Compare two constraint edges A and B, return true if they are equal.  */
722
723 static bool
724 constraint_edge_equal (struct constraint_edge a, struct constraint_edge b)
725 {
726   return a.dest == b.dest;
727 }
728
729 /* Compare two constraint edges, return true if A is less than B */
730
731 static bool
732 constraint_edge_less (const constraint_edge_t a, const constraint_edge_t b)
733 {
734   if (a->dest < b->dest)
735     return true;
736   return false;
737 }
738
739 /* Find the constraint edge that matches LOOKFOR, in VEC.
740    Return the edge, if found, NULL otherwise.  */
741
742 static constraint_edge_t 
743 constraint_edge_vec_find (VEC(constraint_edge_t,heap) *vec, 
744                           struct constraint_edge lookfor)
745 {
746   unsigned int place;  
747   constraint_edge_t edge = NULL;
748
749   place = VEC_lower_bound (constraint_edge_t, vec, &lookfor, 
750                            constraint_edge_less);
751   if (place >= VEC_length (constraint_edge_t, vec))
752     return NULL;
753   edge = VEC_index (constraint_edge_t, vec, place);
754   if (!constraint_edge_equal (*edge, lookfor))
755     return NULL;
756   return edge;
757 }
758
759 /* Condense two variable nodes into a single variable node, by moving
760    all associated info from SRC to TO.  */
761
762 static void 
763 condense_varmap_nodes (unsigned int to, unsigned int src)
764 {
765   varinfo_t tovi = get_varinfo (to);
766   varinfo_t srcvi = get_varinfo (src);
767   unsigned int i;
768   constraint_t c;
769   bitmap_iterator bi;
770   
771   /* the src node, and all its variables, are now the to node.  */
772   srcvi->node = to;
773   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (srcvi->variables, 0, i, bi)
774     get_varinfo (i)->node = to;
775   
776   /* Merge the src node variables and the to node variables.  */
777   bitmap_set_bit (tovi->variables, src);
778   bitmap_ior_into (tovi->variables, srcvi->variables);
779   bitmap_clear (srcvi->variables);
780   
781   /* Move all complex constraints from src node into to node  */
782   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, srcvi->complex, i, c); i++)
783     {
784       /* In complex constraints for node src, we may have either
785          a = *src, and *src = a.  */
786       
787       if (c->rhs.type == DEREF)
788         c->rhs.var = to;
789       else
790         c->lhs.var = to;
791     }
792   constraint_set_union (&tovi->complex, &srcvi->complex);
793   VEC_free (constraint_t, heap, srcvi->complex);
794   srcvi->complex = NULL;
795 }
796
797 /* Erase an edge from SRC to SRC from GRAPH.  This routine only
798    handles self-edges (e.g. an edge from a to a).  */
799
800 static void
801 erase_graph_self_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int src)
802 {
803   VEC(constraint_edge_t,heap) *predvec = graph->preds[src];
804   VEC(constraint_edge_t,heap) *succvec = graph->succs[src];
805   struct constraint_edge edge;
806   unsigned int place;
807
808   edge.dest = src;
809
810   /* Remove from the successors.  */
811   place = VEC_lower_bound (constraint_edge_t, succvec, &edge, 
812                            constraint_edge_less);
813   
814   /* Make sure we found the edge.  */
815 #ifdef ENABLE_CHECKING
816   {
817     constraint_edge_t tmp = VEC_index (constraint_edge_t, succvec, place);
818     gcc_assert (constraint_edge_equal (*tmp, edge));
819   }
820 #endif
821   VEC_ordered_remove (constraint_edge_t, succvec, place);
822
823   /* Remove from the predecessors.  */
824   place = VEC_lower_bound (constraint_edge_t, predvec, &edge,
825                            constraint_edge_less);
826
827   /* Make sure we found the edge.  */
828 #ifdef ENABLE_CHECKING
829   {
830     constraint_edge_t tmp = VEC_index (constraint_edge_t, predvec, place);
831     gcc_assert (constraint_edge_equal (*tmp, edge));
832   }
833 #endif
834   VEC_ordered_remove (constraint_edge_t, predvec, place);
835 }
836
837 /* Remove edges involving NODE from GRAPH.  */
838
839 static void
840 clear_edges_for_node (constraint_graph_t graph, unsigned int node)
841 {
842   VEC(constraint_edge_t,heap) *succvec = graph->succs[node];
843   VEC(constraint_edge_t,heap) *predvec = graph->preds[node];
844   bitmap_iterator bi;
845   unsigned int j;
846   constraint_edge_t c = NULL;
847   int i;
848
849   /* Walk the successors, erase the associated preds.  */
850   
851   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->zero_weight_succs[node], 0, j, bi)
852     if (j != node)
853       bitmap_clear_bit (graph->zero_weight_preds[j], node);
854   
855   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_edge_t, succvec, i, c); i++)
856     if (c->dest != node)
857       {
858         unsigned int place;
859         struct constraint_edge lookfor;
860         constraint_edge_t result;
861
862         lookfor.dest = node;
863         place = VEC_lower_bound (constraint_edge_t, graph->preds[c->dest], 
864                                  &lookfor, constraint_edge_less);
865         result = VEC_ordered_remove (constraint_edge_t, 
866                                      graph->preds[c->dest], place);
867         pool_free (constraint_edge_pool, result);
868       }
869
870   /* Walk the preds, erase the associated succs.  */
871
872   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->zero_weight_preds[node], 0, j, bi)
873     if (j != node)
874       bitmap_clear_bit (graph->zero_weight_succs[j], node);
875   
876   for (i =0; VEC_iterate (constraint_edge_t, predvec, i, c); i++)
877     if (c->dest != node)
878       {
879         unsigned int place;
880         struct constraint_edge lookfor;
881         constraint_edge_t result;
882
883         lookfor.dest = node;
884         place = VEC_lower_bound (constraint_edge_t, graph->succs[c->dest],
885                                  &lookfor, constraint_edge_less);
886         result = VEC_ordered_remove (constraint_edge_t, 
887                                      graph->succs[c->dest], place);
888         pool_free (constraint_edge_pool, result);
889
890       }    
891
892   if (graph->zero_weight_preds[node])
893     {
894       BITMAP_FREE (graph->zero_weight_preds[node]);
895       graph->zero_weight_preds[node] = NULL;
896     } 
897
898   if (graph->zero_weight_succs[node])
899     {
900       BITMAP_FREE (graph->zero_weight_succs[node]);
901       graph->zero_weight_succs[node] = NULL;
902     } 
903
904   VEC_free (constraint_edge_t, heap, graph->preds[node]);
905   VEC_free (constraint_edge_t, heap, graph->succs[node]);
906   graph->preds[node] = NULL;
907   graph->succs[node] = NULL;
908 }
909
910 static bool edge_added = false;
911   
912 /* Add edge (src, dest) to the graph.  */
913
914 static bool
915 add_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int src, unsigned int dest)
916 {
917   unsigned int place;
918   VEC(constraint_edge_t,heap) *vec;
919   struct constraint_edge newe;
920   newe.dest = dest;
921
922   vec = graph->preds[src];
923   place = VEC_lower_bound (constraint_edge_t, vec, &newe, 
924                            constraint_edge_less);
925   if (place == VEC_length (constraint_edge_t, vec)
926       || VEC_index (constraint_edge_t, vec, place)->dest != dest)
927     {
928       constraint_edge_t edge = new_constraint_edge (dest);
929
930       VEC_safe_insert (constraint_edge_t, heap, graph->preds[src], 
931                        place, edge);
932       edge = new_constraint_edge (src);
933
934       place = VEC_lower_bound (constraint_edge_t, graph->succs[dest],
935                                edge, constraint_edge_less);
936       VEC_safe_insert (constraint_edge_t, heap, graph->succs[dest], 
937                        place, edge);
938       edge_added = true;
939       stats.num_edges++;
940       return true;
941     }
942   else
943     return false;
944 }
945
946
947 /* Return the bitmap representing the weights of edge (SRC, DEST).  */
948
949 static bitmap *
950 get_graph_weights (constraint_graph_t graph, unsigned int src,
951                    unsigned int dest)
952 {
953   constraint_edge_t edge;
954   VEC(constraint_edge_t,heap) *vec;
955   struct constraint_edge lookfor;
956
957   lookfor.dest = dest;
958
959   vec = graph->preds[src];
960   edge = constraint_edge_vec_find (vec, lookfor);
961   gcc_assert (edge != NULL);
962   return &edge->weights;
963 }
964
965 /* Allocate graph weight bitmap for the edges associated with SRC and
966    DEST in GRAPH.  Both the pred and the succ edges share a single
967    bitmap, so we need to set both edges to that bitmap.  */
968
969 static bitmap
970 allocate_graph_weights (constraint_graph_t graph, unsigned int src, 
971                         unsigned int dest)
972 {
973   bitmap result;
974   constraint_edge_t edge;
975   VEC(constraint_edge_t,heap) *vec;
976   struct constraint_edge lookfor;
977   
978   result = BITMAP_ALLOC (&ptabitmap_obstack);
979
980   /* Set the pred weight.  */
981   lookfor.dest = dest;
982   vec = graph->preds[src];
983   edge = constraint_edge_vec_find (vec, lookfor);
984   gcc_assert (edge != NULL);
985   edge->weights = result;
986
987   /* Set the succ weight.  */  
988   lookfor.dest = src;
989   vec = graph->succs[dest];
990   edge = constraint_edge_vec_find (vec, lookfor);
991   gcc_assert (edge != NULL);
992   edge->weights = result;
993   
994   return result;  
995 }
996
997
998 /* Merge GRAPH nodes FROM and TO into node TO.  */
999
1000 static void
1001 merge_graph_nodes (constraint_graph_t graph, unsigned int to, 
1002                    unsigned int from)
1003 {
1004   VEC(constraint_edge_t,heap) *succvec = graph->succs[from];
1005   VEC(constraint_edge_t,heap) *predvec = graph->preds[from];
1006   int i;
1007   constraint_edge_t c;
1008   unsigned int j;
1009   bitmap_iterator bi;
1010
1011   /* Merge all the zero weighted predecessor edges.  */
1012   if (graph->zero_weight_preds[from])
1013     {
1014       if (!graph->zero_weight_preds[to])
1015         graph->zero_weight_preds[to] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1016       
1017       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (graph->zero_weight_preds[from], 0, j, bi)
1018         {
1019           if (j != to)
1020             {
1021               bitmap_clear_bit (graph->zero_weight_succs[j], from);
1022               bitmap_set_bit (graph->zero_weight_succs[j], to);
1023             }
1024         }
1025       bitmap_ior_into (graph->zero_weight_preds[to], 
1026                        graph->zero_weight_preds[from]);
1027     }
1028
1029   /* Merge all the zero weighted successor edges.  */
1030   if (graph->zero_weight_succs[from])
1031     {
1032       if (!graph->zero_weight_succs[to])
1033         graph->zero_weight_succs[to] = BITMAP_ALLOC (&ptabitmap_obstack);
1034       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (graph->zero_weight_succs[from], 0, j, bi)
1035         {
1036           bitmap_clear_bit (graph->zero_weight_preds[j], from);
1037           bitmap_set_bit (graph->zero_weight_preds[j], to);
1038         }
1039       bitmap_ior_into (graph->zero_weight_succs[to], 
1040                        graph->zero_weight_succs[from]);
1041     }
1042
1043   /* Merge all the nonzero weighted predecessor edges.  */
1044   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_edge_t, predvec, i, c); i++)
1045     {
1046       unsigned int d = c->dest;
1047       bitmap temp;
1048       bitmap *weights;
1049
1050       if (c->dest == from)
1051         d = to;
1052
1053       add_graph_edge (graph, to, d);
1054
1055       temp = *(get_graph_weights (graph, from, c->dest));      
1056       if (temp)
1057         {
1058           weights = get_graph_weights (graph, to, d);
1059           if (!*weights)
1060             *weights = allocate_graph_weights (graph, to, d);
1061           
1062           bitmap_ior_into (*weights, temp);
1063         }
1064       
1065     }
1066   
1067   /* Merge all the nonzero weighted successor edges.  */
1068   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_edge_t, succvec, i, c); i++)
1069     {
1070       unsigned int d = c->dest;
1071       bitmap temp;
1072       bitmap *weights;
1073
1074       if (c->dest == from)
1075         d = to;
1076
1077       add_graph_edge (graph, d, to);
1078
1079       temp = *(get_graph_weights (graph, c->dest, from));
1080       if (temp)
1081         {
1082           weights = get_graph_weights (graph, d, to);
1083           if (!*weights)
1084             *weights = allocate_graph_weights (graph, d, to);
1085           bitmap_ior_into (*weights, temp);
1086         }
1087     }
1088   clear_edges_for_node (graph, from);
1089 }
1090
1091 /* Add a graph edge to GRAPH, going from TO to FROM, with WEIGHT, if
1092    it doesn't exist in the graph already.
1093    Return false if the edge already existed, true otherwise.  */
1094
1095 static bool
1096 int_add_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int to, 
1097                     unsigned int from, unsigned HOST_WIDE_INT weight)
1098 {
1099   if (to == from && weight == 0)
1100     {
1101       return false;
1102     }
1103   else
1104     {
1105       bool r = false;
1106
1107       if (weight == 0)
1108         {
1109           if (!graph->zero_weight_preds[to])
1110             graph->zero_weight_preds[to] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1111           if (!graph->zero_weight_succs[from])
1112             graph->zero_weight_succs[from] = BITMAP_ALLOC (&ptabitmap_obstack);
1113           if (!bitmap_bit_p (graph->zero_weight_succs[from], to))
1114             {
1115               edge_added = true;
1116               r = true;
1117               stats.num_edges++;
1118               bitmap_set_bit (graph->zero_weight_preds[to], from);
1119               bitmap_set_bit (graph->zero_weight_succs[from], to);
1120             }
1121         }
1122       else
1123         {
1124           bitmap *weights;
1125
1126           r = add_graph_edge (graph, to, from);
1127           weights = get_graph_weights (graph, to, from);
1128
1129           if (!*weights)
1130             {
1131               r = true;
1132               *weights = allocate_graph_weights (graph, to, from);
1133               bitmap_set_bit (*weights, weight);
1134             }
1135           else
1136             {
1137               r |= !bitmap_bit_p (*weights, weight);
1138               bitmap_set_bit (*weights, weight);
1139             }
1140         }
1141       
1142       return r;
1143     }
1144 }
1145
1146
1147 /* Return true if {DEST.SRC} is an existing graph edge in GRAPH.  */
1148
1149 static bool
1150 valid_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int src, 
1151                   unsigned int dest)
1152 {
1153   struct constraint_edge lookfor;
1154   lookfor.dest = src;
1155   
1156   return (graph->zero_weight_succs[dest] 
1157       && bitmap_bit_p (graph->zero_weight_succs[dest], src)) 
1158     || constraint_edge_vec_find (graph->succs[dest], lookfor) != NULL;
1159 }
1160
1161 /* Return true if {DEST, SRC} is an existing weighted graph edge (IE has
1162    a weight other than 0) in GRAPH.  */
1163 static bool
1164 valid_weighted_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int src, 
1165                            unsigned int dest)
1166 {
1167   struct constraint_edge lookfor;
1168   lookfor.dest = src;
1169   
1170   return graph->preds[src] 
1171     && constraint_edge_vec_find (graph->succs[dest], lookfor) != NULL;
1172 }
1173
1174
1175 /* Build the constraint graph.  */
1176
1177 static void
1178 build_constraint_graph (void)
1179 {
1180   int i = 0;
1181   constraint_t c;
1182
1183   graph = XNEW (struct constraint_graph);
1184   graph->succs = XCNEWVEC (VEC(constraint_edge_t,heap) *, VEC_length (varinfo_t, varmap) + 1);
1185   graph->preds = XCNEWVEC (VEC(constraint_edge_t,heap) *, VEC_length (varinfo_t, varmap) + 1);
1186   graph->zero_weight_succs = XCNEWVEC (bitmap, VEC_length (varinfo_t, varmap) + 1);
1187   graph->zero_weight_preds = XCNEWVEC (bitmap, VEC_length (varinfo_t, varmap) + 1);
1188
1189   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, constraints, i, c); i++)
1190     {
1191       struct constraint_expr lhs = c->lhs;
1192       struct constraint_expr rhs = c->rhs;
1193       unsigned int lhsvar = get_varinfo_fc (lhs.var)->id;
1194       unsigned int rhsvar = get_varinfo_fc (rhs.var)->id;
1195
1196       if (lhs.type == DEREF)
1197         {
1198           /* *x = y or *x = &y (complex) */
1199           if (rhs.type == ADDRESSOF || rhsvar > anything_id)
1200             insert_into_complex (lhsvar, c);
1201         }
1202       else if (rhs.type == DEREF)
1203         {
1204           /* !special var= *y */
1205           if (!(get_varinfo (lhsvar)->is_special_var))
1206             insert_into_complex (rhsvar, c);
1207         }
1208       else if (rhs.type == ADDRESSOF)
1209         {
1210           /* x = &y */
1211           bitmap_set_bit (get_varinfo (lhsvar)->solution, rhsvar);
1212         }
1213       else if (lhsvar > anything_id)
1214         {
1215           /* Ignore 0 weighted self edges, as they can't possibly contribute
1216              anything */
1217           if (lhsvar != rhsvar || rhs.offset != 0 || lhs.offset != 0)
1218             {
1219               /* x = y (simple) */
1220               int_add_graph_edge (graph, lhs.var, rhs.var, rhs.offset);
1221             }
1222           
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 in_component;
1242   int current_index;
1243   unsigned int *visited_index;
1244   VEC(unsigned,heap) *scc_stack;
1245   VEC(unsigned,heap) *unification_queue;
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
1266   gcc_assert (get_varinfo (n)->node == n);
1267   SET_BIT (si->visited, n);
1268   RESET_BIT (si->in_component, n);
1269   si->visited_index[n] = si->current_index ++;
1270   
1271   /* Visit all the successors.  */
1272   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->zero_weight_succs[n], 0, i, bi)
1273     {
1274       unsigned int w = i;
1275       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
1276         scc_visit (graph, si, w);
1277       if (!TEST_BIT (si->in_component, w))
1278         {
1279           unsigned int t = get_varinfo (w)->node;
1280           unsigned int nnode = get_varinfo (n)->node;
1281           if (si->visited_index[t] < si->visited_index[nnode])
1282             get_varinfo (n)->node = t;
1283         }
1284     }
1285   
1286   /* See if any components have been identified.  */
1287   if (get_varinfo (n)->node == n)
1288     {
1289       unsigned int t = si->visited_index[n];
1290       SET_BIT (si->in_component, n);
1291       while (VEC_length (unsigned, si->scc_stack) != 0 
1292              && t < si->visited_index[VEC_last (unsigned, si->scc_stack)])
1293         {
1294           unsigned int w = VEC_pop (unsigned, si->scc_stack);
1295           get_varinfo (w)->node = n;
1296           SET_BIT (si->in_component, w);
1297           /* Mark this node for collapsing.  */
1298           VEC_safe_push (unsigned, heap, si->unification_queue, w);
1299         } 
1300     }
1301   else
1302     VEC_safe_push (unsigned, heap, si->scc_stack, n);
1303 }
1304
1305
1306 /* Collapse two variables into one variable.  */
1307
1308 static void
1309 collapse_nodes (constraint_graph_t graph, unsigned int to, unsigned int from)
1310 {
1311   bitmap tosol, fromsol;
1312
1313   condense_varmap_nodes (to, from);
1314   tosol = get_varinfo (to)->solution;
1315   fromsol = get_varinfo (from)->solution;
1316   bitmap_ior_into (tosol, fromsol);
1317   merge_graph_nodes (graph, to, from);
1318
1319   if (valid_graph_edge (graph, to, to))
1320     {
1321       if (graph->zero_weight_preds[to])
1322         {
1323           bitmap_clear_bit (graph->zero_weight_preds[to], to);
1324           bitmap_clear_bit (graph->zero_weight_succs[to], to);
1325         }
1326       if (valid_weighted_graph_edge (graph, to, to))
1327         {
1328           bitmap weights = *(get_graph_weights (graph, to, to));
1329           if (!weights || bitmap_empty_p (weights))
1330             erase_graph_self_edge (graph, to);
1331         }
1332     }
1333   BITMAP_FREE (fromsol);
1334   get_varinfo (to)->address_taken |= get_varinfo (from)->address_taken;
1335   get_varinfo (to)->indirect_target |= get_varinfo (from)->indirect_target;
1336 }
1337
1338
1339 /* Unify nodes in GRAPH that we have found to be part of a cycle.
1340    SI is the Strongly Connected Components information structure that tells us
1341    what components to unify.
1342    UPDATE_CHANGED should be set to true if the changed sbitmap and changed
1343    count should be updated to reflect the unification.  */
1344
1345 static void
1346 process_unification_queue (constraint_graph_t graph, struct scc_info *si,
1347                            bool update_changed)
1348 {
1349   size_t i = 0;
1350   bitmap tmp = BITMAP_ALLOC (update_changed ? &iteration_obstack : NULL);
1351   bitmap_clear (tmp);
1352
1353   /* We proceed as follows:
1354
1355      For each component in the queue (components are delineated by
1356      when current_queue_element->node != next_queue_element->node):
1357
1358         rep = representative node for component
1359
1360         For each node (tounify) to be unified in the component,
1361            merge the solution for tounify into tmp bitmap
1362
1363            clear solution for tounify
1364
1365            merge edges from tounify into rep
1366
1367            merge complex constraints from tounify into rep
1368
1369            update changed count to note that tounify will never change
1370            again
1371
1372         Merge tmp into solution for rep, marking rep changed if this
1373         changed rep's solution.
1374         
1375         Delete any 0 weighted self-edges we now have for rep.  */
1376   while (i != VEC_length (unsigned, si->unification_queue))
1377     {
1378       unsigned int tounify = VEC_index (unsigned, si->unification_queue, i);
1379       unsigned int n = get_varinfo (tounify)->node;
1380
1381       if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1382         fprintf (dump_file, "Unifying %s to %s\n", 
1383                  get_varinfo (tounify)->name,
1384                  get_varinfo (n)->name);
1385       if (update_changed)
1386         stats.unified_vars_dynamic++;
1387       else
1388         stats.unified_vars_static++;
1389       bitmap_ior_into (tmp, get_varinfo (tounify)->solution);
1390       merge_graph_nodes (graph, n, tounify);
1391       condense_varmap_nodes (n, tounify);
1392       
1393       if (update_changed && TEST_BIT (changed, tounify))
1394         {
1395           RESET_BIT (changed, tounify);
1396           if (!TEST_BIT (changed, n))
1397             SET_BIT (changed, n);
1398           else
1399             {
1400               gcc_assert (changed_count > 0);
1401               changed_count--;
1402             }
1403         }
1404
1405       bitmap_clear (get_varinfo (tounify)->solution);
1406       ++i;
1407
1408       /* If we've either finished processing the entire queue, or
1409          finished processing all nodes for component n, update the solution for
1410          n.  */
1411       if (i == VEC_length (unsigned, si->unification_queue)
1412           || get_varinfo (VEC_index (unsigned, si->unification_queue, i))->node != n)
1413         {
1414           /* If the solution changes because of the merging, we need to mark
1415              the variable as changed.  */
1416           if (bitmap_ior_into (get_varinfo (n)->solution, tmp))
1417             {
1418               if (update_changed && !TEST_BIT (changed, n))
1419                 {
1420                   SET_BIT (changed, n);
1421                   changed_count++;
1422                 }
1423             }
1424           bitmap_clear (tmp);
1425
1426           if (valid_graph_edge (graph, n, n))
1427             {
1428               if (graph->zero_weight_succs[n])
1429                 {
1430                   if (graph->zero_weight_preds[n])
1431                     bitmap_clear_bit (graph->zero_weight_preds[n], n);
1432                   bitmap_clear_bit (graph->zero_weight_succs[n], n);
1433                 }
1434               if (valid_weighted_graph_edge (graph, n, n))
1435                 {
1436                   bitmap weights = *(get_graph_weights (graph, n, n));
1437                   if (!weights || bitmap_empty_p (weights))
1438                     erase_graph_self_edge (graph, n);
1439                 }
1440             }
1441         }
1442     }
1443   BITMAP_FREE (tmp);
1444 }
1445
1446
1447 /* Information needed to compute the topological ordering of a graph.  */
1448
1449 struct topo_info
1450 {
1451   /* sbitmap of visited nodes.  */
1452   sbitmap visited;
1453   /* Array that stores the topological order of the graph, *in
1454      reverse*.  */
1455   VEC(unsigned,heap) *topo_order;
1456 };
1457
1458
1459 /* Initialize and return a topological info structure.  */
1460
1461 static struct topo_info *
1462 init_topo_info (void)
1463 {
1464   size_t size = VEC_length (varinfo_t, varmap);
1465   struct topo_info *ti = XNEW (struct topo_info);
1466   ti->visited = sbitmap_alloc (size);
1467   sbitmap_zero (ti->visited);
1468   ti->topo_order = VEC_alloc (unsigned, heap, 1);
1469   return ti;
1470 }
1471
1472
1473 /* Free the topological sort info pointed to by TI.  */
1474
1475 static void
1476 free_topo_info (struct topo_info *ti)
1477 {
1478   sbitmap_free (ti->visited);
1479   VEC_free (unsigned, heap, ti->topo_order);
1480   free (ti);
1481 }
1482
1483 /* Visit the graph in topological order, and store the order in the
1484    topo_info structure.  */
1485
1486 static void
1487 topo_visit (constraint_graph_t graph, struct topo_info *ti,
1488             unsigned int n)
1489 {
1490   VEC(constraint_edge_t,heap) *succs = graph->succs[n];
1491   bitmap temp;
1492   bitmap_iterator bi;
1493   constraint_edge_t c;
1494   int i;
1495   unsigned int j;
1496
1497   SET_BIT (ti->visited, n);
1498   if (VEC_length (constraint_edge_t, succs) != 0)
1499     {
1500       temp = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
1501       if (graph->zero_weight_succs[n])
1502         bitmap_ior_into (temp, graph->zero_weight_succs[n]);
1503       for (i = 0; VEC_iterate (constraint_edge_t, succs, i, c); i++)
1504         bitmap_set_bit (temp, c->dest);
1505     }
1506   else 
1507     temp = graph->zero_weight_succs[n];
1508
1509   if (temp) 
1510     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (temp, 0, j, bi)
1511       {
1512         if (!TEST_BIT (ti->visited, j))
1513           topo_visit (graph, ti, j);
1514       }
1515   VEC_safe_push (unsigned, heap, ti->topo_order, n);
1516 }
1517
1518 /* Return true if variable N + OFFSET is a legal field of N.  */
1519
1520 static bool 
1521 type_safe (unsigned int n, unsigned HOST_WIDE_INT *offset)
1522 {
1523   varinfo_t ninfo = get_varinfo (n);
1524
1525   /* For things we've globbed to single variables, any offset into the
1526      variable acts like the entire variable, so that it becomes offset
1527      0.  */
1528   if (ninfo->is_special_var
1529       || ninfo->is_artificial_var
1530       || ninfo->is_unknown_size_var)
1531     {
1532       *offset = 0;
1533       return true;
1534     }
1535   return (get_varinfo (n)->offset + *offset) < get_varinfo (n)->fullsize;
1536 }
1537
1538 /* Process a constraint C that represents *x = &y.  */
1539
1540 static void
1541 do_da_constraint (constraint_graph_t graph ATTRIBUTE_UNUSED,
1542                   constraint_t c, bitmap delta)
1543 {
1544   unsigned int rhs = c->rhs.var;
1545   unsigned int j;
1546   bitmap_iterator bi;
1547
1548   /* For each member j of Delta (Sol(x)), add x to Sol(j)  */
1549   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (delta, 0, j, bi)
1550     {
1551       unsigned HOST_WIDE_INT offset = c->lhs.offset;
1552       if (type_safe (j, &offset) && !(get_varinfo (j)->is_special_var))
1553         {
1554         /* *x != NULL && *x != ANYTHING*/
1555           varinfo_t v;
1556           unsigned int t;
1557           bitmap sol;
1558           unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset = get_varinfo (j)->offset + offset;
1559
1560           v = first_vi_for_offset (get_varinfo (j), fieldoffset);
1561           if (!v)
1562             continue;
1563           t = v->node;
1564           sol = get_varinfo (t)->solution;
1565           if (!bitmap_bit_p (sol, rhs))
1566             {             
1567               bitmap_set_bit (sol, rhs);
1568               if (!TEST_BIT (changed, t))
1569                 {
1570                   SET_BIT (changed, t);
1571                   changed_count++;
1572                 }
1573             }
1574         }
1575       else if (0 && dump_file && !(get_varinfo (j)->is_special_var))
1576         fprintf (dump_file, "Untypesafe usage in do_da_constraint.\n");
1577       
1578     }
1579 }
1580
1581 /* Process a constraint C that represents x = *y, using DELTA as the
1582    starting solution.  */
1583
1584 static void
1585 do_sd_constraint (constraint_graph_t graph, constraint_t c,
1586                   bitmap delta)
1587 {
1588   unsigned int lhs = get_varinfo (c->lhs.var)->node;
1589   bool flag = false;
1590   bitmap sol = get_varinfo (lhs)->solution;
1591   unsigned int j;
1592   bitmap_iterator bi;
1593
1594  if (bitmap_bit_p (delta, anything_id))
1595    {
1596      flag = !bitmap_bit_p (sol, anything_id);
1597      if (flag)
1598        bitmap_set_bit (sol, anything_id);
1599      goto done;
1600    }
1601   /* For each variable j in delta (Sol(y)), add    
1602      an edge in the graph from j to x, and union Sol(j) into Sol(x).  */
1603   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (delta, 0, j, bi)
1604     {
1605       unsigned HOST_WIDE_INT roffset = c->rhs.offset;
1606       if (type_safe (j, &roffset))
1607         {
1608           varinfo_t v;
1609           unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset = get_varinfo (j)->offset + roffset;
1610           unsigned int t;
1611
1612           v = first_vi_for_offset (get_varinfo (j), fieldoffset);
1613           if (!v)
1614             continue;
1615           t = v->node;
1616
1617           /* Adding edges from the special vars is pointless.
1618              They don't have sets that can change.  */
1619           if (get_varinfo (t) ->is_special_var)
1620             flag |= bitmap_ior_into (sol, get_varinfo (t)->solution);
1621           else if (int_add_graph_edge (graph, lhs, t, 0))
1622             flag |= bitmap_ior_into (sol, get_varinfo (t)->solution);
1623         }
1624       else if (0 && dump_file && !(get_varinfo (j)->is_special_var))
1625         fprintf (dump_file, "Untypesafe usage in do_sd_constraint\n");
1626       
1627     }
1628
1629 done:
1630   /* If the LHS solution changed, mark the var as changed.  */
1631   if (flag)
1632     {
1633       get_varinfo (lhs)->solution = sol;
1634       if (!TEST_BIT (changed, lhs))
1635         {
1636           SET_BIT (changed, lhs);
1637           changed_count++;
1638         }
1639     }    
1640 }
1641
1642 /* Process a constraint C that represents *x = y.  */
1643
1644 static void
1645 do_ds_constraint (constraint_graph_t graph, constraint_t c, bitmap delta)
1646 {
1647   unsigned int rhs = get_varinfo (c->rhs.var)->node;
1648   unsigned HOST_WIDE_INT roff = c->rhs.offset;
1649   bitmap sol = get_varinfo (rhs)->solution;
1650   unsigned int j;
1651   bitmap_iterator bi;
1652
1653  if (bitmap_bit_p (sol, anything_id))
1654    {
1655      EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (delta, 0, j, bi)
1656        {
1657          varinfo_t jvi = get_varinfo (j);
1658          unsigned int t;
1659          unsigned int loff = c->lhs.offset;
1660          unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset = jvi->offset + loff;
1661          varinfo_t v;
1662
1663          v = first_vi_for_offset (get_varinfo (j), fieldoffset);
1664          if (!v)
1665            continue;
1666          t = v->node;
1667          
1668          if (!bitmap_bit_p (get_varinfo (t)->solution, anything_id))
1669            {
1670              bitmap_set_bit (get_varinfo (t)->solution, anything_id);
1671              if (!TEST_BIT (changed, t))
1672                {
1673                  SET_BIT (changed, t);
1674                  changed_count++;
1675                }
1676            }
1677        }
1678      return;
1679    }
1680
1681   /* For each member j of delta (Sol(x)), add an edge from y to j and
1682      union Sol(y) into Sol(j) */
1683   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (delta, 0, j, bi)
1684     {
1685       unsigned HOST_WIDE_INT loff = c->lhs.offset;
1686       if (type_safe (j, &loff) && !(get_varinfo(j)->is_special_var))
1687         {
1688           varinfo_t v;
1689           unsigned int t;
1690           unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset = get_varinfo (j)->offset + loff;
1691
1692           v = first_vi_for_offset (get_varinfo (j), fieldoffset);
1693           if (!v)
1694             continue;
1695           t = v->node;
1696           if (int_add_graph_edge (graph, t, rhs, roff))
1697             {
1698               bitmap tmp = get_varinfo (t)->solution;
1699               if (set_union_with_increment (tmp, sol, roff))
1700                 {
1701                   get_varinfo (t)->solution = tmp;
1702                   if (t == rhs)
1703                     sol = get_varinfo (rhs)->solution;
1704                   if (!TEST_BIT (changed, t))
1705                     {
1706                       SET_BIT (changed, t);
1707                       changed_count++;
1708                     }
1709                 }
1710             }
1711         }    
1712       else if (0 && dump_file && !(get_varinfo (j)->is_special_var))
1713         fprintf (dump_file, "Untypesafe usage in do_ds_constraint\n");
1714     }
1715 }
1716
1717 /* Handle a non-simple (simple meaning requires no iteration), non-copy
1718    constraint (IE *x = &y, x = *y, and *x = y).  */
1719    
1720 static void
1721 do_complex_constraint (constraint_graph_t graph, constraint_t c, bitmap delta)
1722 {
1723   if (c->lhs.type == DEREF)
1724     {
1725       if (c->rhs.type == ADDRESSOF)
1726         {
1727           /* *x = &y */
1728           do_da_constraint (graph, c, delta);
1729         }
1730       else
1731         {
1732           /* *x = y */
1733           do_ds_constraint (graph, c, delta);
1734         }
1735     }
1736   else
1737     {
1738       /* x = *y */
1739       if (!(get_varinfo (c->lhs.var)->is_special_var))
1740         do_sd_constraint (graph, c, delta);
1741     }
1742 }
1743
1744 /* Initialize and return a new SCC info structure.  */
1745
1746 static struct scc_info *
1747 init_scc_info (void)
1748 {
1749   struct scc_info *si = XNEW (struct scc_info);
1750   size_t size = VEC_length (varinfo_t, varmap);
1751
1752   si->current_index = 0;
1753   si->visited = sbitmap_alloc (size);
1754   sbitmap_zero (si->visited);
1755   si->in_component = sbitmap_alloc (size);
1756   sbitmap_ones (si->in_component);
1757   si->visited_index = XCNEWVEC (unsigned int, size + 1);
1758   si->scc_stack = VEC_alloc (unsigned, heap, 1);
1759   si->unification_queue = VEC_alloc (unsigned, heap, 1);
1760   return si;
1761 }
1762
1763 /* Free an SCC info structure pointed to by SI */
1764
1765 static void
1766 free_scc_info (struct scc_info *si)
1767 {  
1768   sbitmap_free (si->visited);
1769   sbitmap_free (si->in_component);
1770   free (si->visited_index);
1771   VEC_free (unsigned, heap, si->scc_stack);
1772   VEC_free (unsigned, heap, si->unification_queue);
1773   free(si); 
1774 }
1775
1776
1777 /* Find cycles in GRAPH that occur, using strongly connected components, and
1778    collapse the cycles into a single representative node.  if UPDATE_CHANGED
1779    is true, then update the changed sbitmap to note those nodes whose
1780    solutions have changed as a result of collapsing.  */
1781
1782 static void
1783 find_and_collapse_graph_cycles (constraint_graph_t graph, bool update_changed)
1784 {
1785   unsigned int i;
1786   unsigned int size = VEC_length (varinfo_t, varmap);
1787   struct scc_info *si = init_scc_info ();
1788
1789   for (i = 0; i != size; ++i)
1790     if (!TEST_BIT (si->visited, i) && get_varinfo (i)->node == i)
1791       scc_visit (graph, si, i);
1792   
1793   process_unification_queue (graph, si, update_changed);
1794   free_scc_info (si);
1795 }
1796
1797 /* Compute a topological ordering for GRAPH, and store the result in the
1798    topo_info structure TI.  */
1799
1800 static void 
1801 compute_topo_order (constraint_graph_t graph,
1802                     struct topo_info *ti)
1803 {
1804   unsigned int i;
1805   unsigned int size = VEC_length (varinfo_t, varmap);
1806   
1807   for (i = 0; i != size; ++i)
1808     if (!TEST_BIT (ti->visited, i) && get_varinfo (i)->node == i)
1809       topo_visit (graph, ti, i);
1810 }
1811
1812 /* Return true if bitmap B is empty, or a bitmap other than bit 0 is set. */
1813
1814 static bool
1815 bitmap_other_than_zero_bit_set (bitmap b)
1816 {
1817   unsigned int i;
1818   bitmap_iterator bi;
1819
1820   if (bitmap_empty_p (b))
1821     return false;
1822   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (b, 1, i, bi)
1823     return true;
1824   return false;
1825 }
1826
1827 /* Perform offline variable substitution.
1828    
1829    This is a linear time way of identifying variables that must have
1830    equivalent points-to sets, including those caused by static cycles,
1831    and single entry subgraphs, in the constraint graph.
1832
1833    The technique is described in "Off-line variable substitution for
1834    scaling points-to analysis" by Atanas Rountev and Satish Chandra,
1835    in "ACM SIGPLAN Notices" volume 35, number 5, pages 47-56.  */
1836
1837 static void
1838 perform_var_substitution (constraint_graph_t graph)
1839 {
1840   struct topo_info *ti = init_topo_info ();
1841  
1842   bitmap_obstack_initialize (&iteration_obstack);
1843   /* Compute the topological ordering of the graph, then visit each
1844      node in topological order.  */
1845   compute_topo_order (graph, ti);
1846  
1847   while (VEC_length (unsigned, ti->topo_order) != 0)
1848     {
1849       unsigned int i = VEC_pop (unsigned, ti->topo_order);
1850       unsigned int pred;
1851       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
1852       bool okay_to_elim = false;
1853       unsigned int root = VEC_length (varinfo_t, varmap);
1854       VEC(constraint_edge_t,heap) *predvec = graph->preds[i];
1855       constraint_edge_t ce = NULL;
1856       bitmap tmp;
1857       unsigned int k;
1858       bitmap_iterator bi;
1859
1860       /* We can't eliminate things whose address is taken, or which is
1861          the target of a dereference.  */
1862       if (vi->address_taken || vi->indirect_target)
1863         continue;
1864
1865       /* See if all predecessors of I are ripe for elimination */
1866       EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->zero_weight_preds[i], 0, k, bi)
1867           {
1868             unsigned int w;
1869             w = get_varinfo (k)->node;
1870
1871             /* We can't eliminate the node if one of the predecessors is
1872                part of a different strongly connected component.  */
1873             if (!okay_to_elim)
1874               {
1875                 root = w;
1876                 okay_to_elim = true;
1877               }
1878             else if (w != root)
1879               {
1880                 okay_to_elim = false;
1881                 break;
1882               }
1883
1884             /* Theorem 4 in Rountev and Chandra: If i is a direct node,
1885                then Solution(i) is a subset of Solution (w), where w is a
1886                predecessor in the graph.  
1887                Corollary: If all predecessors of i have the same
1888                points-to set, then i has that same points-to set as
1889                those predecessors.  */
1890             tmp = BITMAP_ALLOC (NULL);
1891             bitmap_and_compl (tmp, get_varinfo (i)->solution,
1892                               get_varinfo (w)->solution);
1893             if (!bitmap_empty_p (tmp))
1894               {
1895                 okay_to_elim = false;
1896                 BITMAP_FREE (tmp);
1897                 break;
1898               }
1899             BITMAP_FREE (tmp);
1900           }
1901
1902       if (okay_to_elim)
1903         for (pred = 0; 
1904              VEC_iterate (constraint_edge_t, predvec, pred, ce); 
1905              pred++)
1906           {
1907             bitmap weight;
1908             unsigned int w;
1909             weight = *(get_graph_weights (graph, i, ce->dest));
1910
1911             /* We can't eliminate variables that have nonzero weighted
1912                edges between them.  */
1913             if (weight && bitmap_other_than_zero_bit_set (weight))
1914               {
1915                 okay_to_elim = false;
1916                 break;
1917               }
1918             w = get_varinfo (ce->dest)->node;
1919
1920             /* We can't eliminate the node if one of the predecessors is
1921                part of a different strongly connected component.  */
1922             if (!okay_to_elim)
1923               {
1924                 root = w;
1925                 okay_to_elim = true;
1926               }
1927             else if (w != root)
1928               {
1929                 okay_to_elim = false;
1930                 break;
1931               }
1932
1933             /* Theorem 4 in Rountev and Chandra: If i is a direct node,
1934                then Solution(i) is a subset of Solution (w), where w is a
1935                predecessor in the graph.  
1936                Corollary: If all predecessors of i have the same
1937                points-to set, then i has that same points-to set as
1938                those predecessors.  */
1939             tmp = BITMAP_ALLOC (NULL);
1940             bitmap_and_compl (tmp, get_varinfo (i)->solution,
1941                               get_varinfo (w)->solution);
1942             if (!bitmap_empty_p (tmp))
1943               {
1944                 okay_to_elim = false;
1945                 BITMAP_FREE (tmp);
1946                 break;
1947               }
1948             BITMAP_FREE (tmp);
1949           }
1950
1951       /* See if the root is different than the original node. 
1952          If so, we've found an equivalence.  */
1953       if (root != get_varinfo (i)->node && okay_to_elim)
1954         {
1955           /* Found an equivalence */
1956           get_varinfo (i)->node = root;
1957           collapse_nodes (graph, root, i);
1958           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1959             fprintf (dump_file, "Collapsing %s into %s\n",
1960                      get_varinfo (i)->name,
1961                      get_varinfo (root)->name);
1962           stats.collapsed_vars++;
1963         }
1964     }
1965
1966   bitmap_obstack_release (&iteration_obstack);
1967   free_topo_info (ti);
1968 }
1969
1970 /* Solve the constraint graph GRAPH using our worklist solver.
1971    This is based on the PW* family of solvers from the "Efficient Field
1972    Sensitive Pointer Analysis for C" paper.
1973    It works by iterating over all the graph nodes, processing the complex
1974    constraints and propagating the copy constraints, until everything stops
1975    changed.  This corresponds to steps 6-8 in the solving list given above.  */
1976
1977 static void
1978 solve_graph (constraint_graph_t graph)
1979 {
1980   unsigned int size = VEC_length (varinfo_t, varmap);
1981   unsigned int i;
1982
1983   changed_count = size;
1984   changed = sbitmap_alloc (size);
1985   sbitmap_ones (changed);
1986   
1987   /* The already collapsed/unreachable nodes will never change, so we
1988      need to  account for them in changed_count.  */
1989   for (i = 0; i < size; i++)
1990     if (get_varinfo (i)->node != i)
1991       changed_count--;
1992   
1993   while (changed_count > 0)
1994     {
1995       unsigned int i;
1996       struct topo_info *ti = init_topo_info ();
1997       stats.iterations++;
1998
1999       bitmap_obstack_initialize (&iteration_obstack);
2000       
2001       if (edge_added)
2002         {
2003           /* We already did cycle elimination once, when we did
2004              variable substitution, so we don't need it again for the
2005              first iteration.  */
2006           if (stats.iterations > 1)
2007             find_and_collapse_graph_cycles (graph, true);
2008
2009           edge_added = false;
2010         }
2011
2012       compute_topo_order (graph, ti);
2013
2014       while (VEC_length (unsigned, ti->topo_order) != 0)
2015         {
2016           i = VEC_pop (unsigned, ti->topo_order);
2017           gcc_assert (get_varinfo (i)->node == i);
2018
2019           /* If the node has changed, we need to process the
2020              complex constraints and outgoing edges again.  */
2021           if (TEST_BIT (changed, i))
2022             {
2023               unsigned int j;
2024               constraint_t c;
2025               constraint_edge_t e = NULL;
2026               bitmap solution;
2027               bitmap_iterator bi;
2028               VEC(constraint_t,heap) *complex = get_varinfo (i)->complex;
2029               VEC(constraint_edge_t,heap) *succs;
2030
2031               RESET_BIT (changed, i);
2032               changed_count--;
2033
2034               /* Process the complex constraints */
2035               solution = get_varinfo (i)->solution;
2036               for (j = 0; VEC_iterate (constraint_t, complex, j, c); j++)
2037                 do_complex_constraint (graph, c, solution);
2038
2039               /* Propagate solution to all successors.  */
2040               succs = graph->succs[i];
2041               
2042               EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->zero_weight_succs[i], 0, j, bi)
2043                 {
2044                   bitmap tmp = get_varinfo (j)->solution;
2045                   bool flag = false;
2046                   
2047                   flag = set_union_with_increment (tmp, solution, 0);
2048                   
2049                   if (flag)
2050                     {
2051                       get_varinfo (j)->solution = tmp;
2052                       if (!TEST_BIT (changed, j))
2053                         {
2054                           SET_BIT (changed, j);
2055                           changed_count++;
2056                         }
2057                     }
2058                 }
2059               for (j = 0; VEC_iterate (constraint_edge_t, succs, j, e); j++)
2060                 {
2061                   bitmap tmp = get_varinfo (e->dest)->solution;
2062                   bool flag = false;
2063                   unsigned int k;
2064                   bitmap weights = e->weights;
2065                   bitmap_iterator bi;
2066
2067                   gcc_assert (weights && !bitmap_empty_p (weights));
2068                   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (weights, 0, k, bi)
2069                     flag |= set_union_with_increment (tmp, solution, k);
2070
2071                   if (flag)
2072                     {
2073                       get_varinfo (e->dest)->solution = tmp;
2074                       if (!TEST_BIT (changed, e->dest))
2075                         {
2076                           SET_BIT (changed, e->dest);
2077                           changed_count++;
2078                         }
2079                     }
2080                 }
2081             }
2082         }
2083       free_topo_info (ti);
2084       bitmap_obstack_release (&iteration_obstack);
2085     }
2086
2087   sbitmap_free (changed);
2088 }
2089
2090
2091 /* CONSTRAINT AND VARIABLE GENERATION FUNCTIONS */
2092
2093 /* Map from trees to variable ids.  */    
2094 static htab_t id_for_tree;
2095
2096 typedef struct tree_id
2097 {
2098   tree t;
2099   unsigned int id;
2100 } *tree_id_t;
2101
2102 /* Hash a tree id structure.  */
2103
2104 static hashval_t 
2105 tree_id_hash (const void *p)
2106 {
2107   const tree_id_t ta = (tree_id_t) p;
2108   return htab_hash_pointer (ta->t);
2109 }
2110
2111 /* Return true if the tree in P1 and the tree in P2 are the same.  */
2112
2113 static int
2114 tree_id_eq (const void *p1, const void *p2)
2115 {
2116   const tree_id_t ta1 = (tree_id_t) p1;
2117   const tree_id_t ta2 = (tree_id_t) p2;
2118   return ta1->t == ta2->t;
2119 }
2120
2121 /* Insert ID as the variable id for tree T in the hashtable.  */
2122
2123 static void 
2124 insert_id_for_tree (tree t, int id)
2125 {
2126   void **slot;
2127   struct tree_id finder;
2128   tree_id_t new_pair;
2129   
2130   finder.t = t;
2131   slot = htab_find_slot (id_for_tree, &finder, INSERT);
2132   gcc_assert (*slot == NULL);
2133   new_pair = XNEW (struct tree_id);
2134   new_pair->t = t;
2135   new_pair->id = id;
2136   *slot = (void *)new_pair;
2137 }
2138
2139 /* Find the variable id for tree T in ID_FOR_TREE.  If T does not
2140    exist in the hash table, return false, otherwise, return true and
2141    set *ID to the id we found.  */
2142
2143 static bool
2144 lookup_id_for_tree (tree t, unsigned int *id)
2145 {
2146   tree_id_t pair;
2147   struct tree_id finder;
2148
2149   finder.t = t;
2150   pair = htab_find (id_for_tree,  &finder);
2151   if (pair == NULL)
2152     return false;
2153   *id = pair->id;
2154   return true;
2155 }
2156
2157 /* Return a printable name for DECL  */
2158
2159 static const char *
2160 alias_get_name (tree decl)
2161 {
2162   const char *res = get_name (decl);
2163   char *temp;
2164   int num_printed = 0;
2165
2166   if (res != NULL)
2167     return res;
2168
2169   res = "NULL";
2170   if (TREE_CODE (decl) == SSA_NAME)
2171     {
2172       num_printed = asprintf (&temp, "%s_%u", 
2173                               alias_get_name (SSA_NAME_VAR (decl)),
2174                               SSA_NAME_VERSION (decl));
2175     }
2176   else if (DECL_P (decl))
2177     {
2178       num_printed = asprintf (&temp, "D.%u", DECL_UID (decl));
2179     }
2180   if (num_printed > 0)
2181     {
2182       res = ggc_strdup (temp);
2183       free (temp);
2184     }
2185   return res;
2186 }
2187
2188 /* Find the variable id for tree T in the hashtable.
2189    If T doesn't exist in the hash table, create an entry for it.  */
2190
2191 static unsigned int
2192 get_id_for_tree (tree t)
2193 {
2194   tree_id_t pair;
2195   struct tree_id finder;
2196
2197   finder.t = t;
2198   pair = htab_find (id_for_tree,  &finder);
2199   if (pair == NULL)
2200     return create_variable_info_for (t, alias_get_name (t));
2201   
2202   return pair->id;
2203 }
2204
2205 /* Get a constraint expression from an SSA_VAR_P node.  */
2206
2207 static struct constraint_expr
2208 get_constraint_exp_from_ssa_var (tree t)
2209 {
2210   struct constraint_expr cexpr;
2211
2212   gcc_assert (SSA_VAR_P (t) || DECL_P (t));
2213
2214   /* For parameters, get at the points-to set for the actual parm
2215      decl.  */
2216   if (TREE_CODE (t) == SSA_NAME 
2217       && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (t)) == PARM_DECL 
2218       && default_def (SSA_NAME_VAR (t)) == t)
2219     return get_constraint_exp_from_ssa_var (SSA_NAME_VAR (t));
2220
2221   cexpr.type = SCALAR;
2222   
2223   cexpr.var = get_id_for_tree (t);
2224   /* If we determine the result is "anything", and we know this is readonly,
2225      say it points to readonly memory instead.  */
2226   if (cexpr.var == anything_id && TREE_READONLY (t))
2227     {
2228       cexpr.type = ADDRESSOF;
2229       cexpr.var = readonly_id;
2230     }
2231     
2232   cexpr.offset = 0;
2233   return cexpr;
2234 }
2235
2236 /* Process a completed constraint T, and add it to the constraint
2237    list.  */
2238
2239 static void
2240 process_constraint (constraint_t t)
2241 {
2242   struct constraint_expr rhs = t->rhs;
2243   struct constraint_expr lhs = t->lhs;
2244   
2245   gcc_assert (rhs.var < VEC_length (varinfo_t, varmap));
2246   gcc_assert (lhs.var < VEC_length (varinfo_t, varmap));
2247
2248   /* ANYTHING == ANYTHING is pointless.  */
2249   if (lhs.var == anything_id && rhs.var == anything_id)
2250     return;
2251
2252   /* If we have &ANYTHING = something, convert to SOMETHING = &ANYTHING) */
2253   else if (lhs.var == anything_id && lhs.type == ADDRESSOF)
2254     {
2255       rhs = t->lhs;
2256       t->lhs = t->rhs;
2257       t->rhs = rhs;
2258       process_constraint (t);
2259     }   
2260   /* This can happen in our IR with things like n->a = *p */
2261   else if (rhs.type == DEREF && lhs.type == DEREF && rhs.var != anything_id)
2262     {
2263       /* Split into tmp = *rhs, *lhs = tmp */
2264       tree rhsdecl = get_varinfo (rhs.var)->decl;
2265       tree pointertype = TREE_TYPE (rhsdecl);
2266       tree pointedtotype = TREE_TYPE (pointertype);
2267       tree tmpvar = create_tmp_var_raw (pointedtotype, "doubledereftmp");
2268       struct constraint_expr tmplhs = get_constraint_exp_from_ssa_var (tmpvar);
2269       
2270       /* If this is an aggregate of known size, we should have passed
2271          this off to do_structure_copy, and it should have broken it
2272          up.  */
2273       gcc_assert (!AGGREGATE_TYPE_P (pointedtotype) 
2274                   || get_varinfo (rhs.var)->is_unknown_size_var);
2275       
2276       process_constraint (new_constraint (tmplhs, rhs));
2277       process_constraint (new_constraint (lhs, tmplhs));
2278     }
2279   else if (rhs.type == ADDRESSOF)
2280     {
2281       varinfo_t vi;
2282       gcc_assert (rhs.offset == 0);
2283       
2284       for (vi = get_varinfo (rhs.var); vi != NULL; vi = vi->next)
2285         vi->address_taken = true;
2286
2287       VEC_safe_push (constraint_t, heap, constraints, t);
2288     }
2289   else
2290     {
2291       if (lhs.type != DEREF && rhs.type == DEREF)
2292         get_varinfo (lhs.var)->indirect_target = true;
2293       VEC_safe_push (constraint_t, heap, constraints, t);
2294     }
2295 }
2296
2297
2298 /* Return the position, in bits, of FIELD_DECL from the beginning of its
2299    structure.  */
2300
2301 static unsigned HOST_WIDE_INT
2302 bitpos_of_field (const tree fdecl)
2303 {
2304
2305   if (TREE_CODE (DECL_FIELD_OFFSET (fdecl)) != INTEGER_CST
2306       || TREE_CODE (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (fdecl)) != INTEGER_CST)
2307     return -1;
2308   
2309   return (tree_low_cst (DECL_FIELD_OFFSET (fdecl), 1) * 8) 
2310          + tree_low_cst (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (fdecl), 1);
2311 }
2312
2313
2314 /* Return true if an access to [ACCESSPOS, ACCESSSIZE]
2315    overlaps with a field at [FIELDPOS, FIELDSIZE] */
2316
2317 static bool
2318 offset_overlaps_with_access (const unsigned HOST_WIDE_INT fieldpos,
2319                              const unsigned HOST_WIDE_INT fieldsize,
2320                              const unsigned HOST_WIDE_INT accesspos,
2321                              const unsigned HOST_WIDE_INT accesssize)
2322 {
2323   if (fieldpos == accesspos && fieldsize == accesssize)
2324     return true;
2325   if (accesspos >= fieldpos && accesspos < (fieldpos + fieldsize))
2326     return true;
2327   if (accesspos < fieldpos && (accesspos + accesssize > fieldpos))
2328     return true;
2329   
2330   return false;
2331 }
2332
2333 /* Given a COMPONENT_REF T, return the constraint_expr for it.  */
2334
2335 static void
2336 get_constraint_for_component_ref (tree t, VEC(ce_s, heap) **results)
2337 {
2338   tree orig_t = t;
2339   HOST_WIDE_INT bitsize = -1;
2340   HOST_WIDE_INT bitmaxsize = -1;
2341   HOST_WIDE_INT bitpos;
2342   tree forzero;
2343   struct constraint_expr *result;
2344   unsigned int beforelength = VEC_length (ce_s, *results);
2345
2346   /* Some people like to do cute things like take the address of
2347      &0->a.b */
2348   forzero = t;
2349   while (!SSA_VAR_P (forzero) && !CONSTANT_CLASS_P (forzero))
2350     forzero = TREE_OPERAND (forzero, 0);
2351
2352   if (CONSTANT_CLASS_P (forzero) && integer_zerop (forzero)) 
2353     {
2354       struct constraint_expr temp;
2355       
2356       temp.offset = 0;
2357       temp.var = integer_id;
2358       temp.type = SCALAR;
2359       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2360       return;
2361     }
2362  
2363   t = get_ref_base_and_extent (t, &bitpos, &bitsize, &bitmaxsize);
2364   get_constraint_for (t, results);
2365   result = VEC_last (ce_s, *results);
2366   result->offset = bitpos;
2367
2368   gcc_assert (beforelength + 1 == VEC_length (ce_s, *results));
2369
2370   /* This can also happen due to weird offsetof type macros.  */
2371   if (TREE_CODE (t) != ADDR_EXPR && result->type == ADDRESSOF)
2372     result->type = SCALAR;
2373  
2374   if (result->type == SCALAR)
2375     {
2376       /* In languages like C, you can access one past the end of an
2377          array.  You aren't allowed to dereference it, so we can
2378          ignore this constraint. When we handle pointer subtraction,
2379          we may have to do something cute here.  */
2380       
2381       if (result->offset < get_varinfo (result->var)->fullsize
2382           && bitmaxsize != 0)
2383         {
2384           /* It's also not true that the constraint will actually start at the
2385              right offset, it may start in some padding.  We only care about
2386              setting the constraint to the first actual field it touches, so
2387              walk to find it.  */ 
2388           varinfo_t curr;
2389           for (curr = get_varinfo (result->var); curr; curr = curr->next)
2390             {
2391               if (offset_overlaps_with_access (curr->offset, curr->size,
2392                                                result->offset, bitmaxsize))
2393                 {
2394                   result->var = curr->id;
2395                   break;
2396                 }
2397             }
2398           /* assert that we found *some* field there. The user couldn't be
2399              accessing *only* padding.  */
2400           /* Still the user could access one past the end of an array
2401              embedded in a struct resulting in accessing *only* padding.  */
2402           gcc_assert (curr || ref_contains_array_ref (orig_t));
2403         }
2404       else if (bitmaxsize == 0)
2405         {
2406           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2407             fprintf (dump_file, "Access to zero-sized part of variable,"
2408                      "ignoring\n");
2409         }
2410       else
2411         if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2412           fprintf (dump_file, "Access to past the end of variable, ignoring\n");
2413
2414       result->offset = 0;
2415     }
2416 }
2417
2418
2419 /* Dereference the constraint expression CONS, and return the result.
2420    DEREF (ADDRESSOF) = SCALAR
2421    DEREF (SCALAR) = DEREF
2422    DEREF (DEREF) = (temp = DEREF1; result = DEREF(temp))
2423    This is needed so that we can handle dereferencing DEREF constraints.  */
2424
2425 static void
2426 do_deref (VEC (ce_s, heap) **constraints)
2427 {
2428   struct constraint_expr *c;
2429   unsigned int i = 0;
2430   for (i = 0; VEC_iterate (ce_s, *constraints, i, c); i++)
2431     {
2432       if (c->type == SCALAR)
2433         c->type = DEREF;
2434       else if (c->type == ADDRESSOF)
2435         c->type = SCALAR;
2436       else if (c->type == DEREF)
2437         {
2438           tree tmpvar = create_tmp_var_raw (ptr_type_node, "dereftmp");
2439           struct constraint_expr tmplhs = get_constraint_exp_from_ssa_var (tmpvar);
2440           process_constraint (new_constraint (tmplhs, *c));
2441           c->var = tmplhs.var;
2442         }
2443       else
2444         gcc_unreachable ();
2445     }
2446 }
2447
2448
2449 /* Given a tree T, return the constraint expression for it.  */
2450
2451 static void
2452 get_constraint_for (tree t, VEC (ce_s, heap) **results)
2453 {
2454   struct constraint_expr temp;
2455
2456   /* x = integer is all glommed to a single variable, which doesn't
2457      point to anything by itself.  That is, of course, unless it is an
2458      integer constant being treated as a pointer, in which case, we
2459      will return that this is really the addressof anything.  This
2460      happens below, since it will fall into the default case. The only
2461      case we know something about an integer treated like a pointer is
2462      when it is the NULL pointer, and then we just say it points to
2463      NULL.  */
2464   if (TREE_CODE (t) == INTEGER_CST
2465       && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (t)))
2466     {
2467       temp.var = integer_id;
2468       temp.type = SCALAR;
2469       temp.offset = 0;
2470       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2471       return;
2472     }
2473   else if (TREE_CODE (t) == INTEGER_CST
2474            && integer_zerop (t))
2475     {
2476       temp.var = nothing_id;
2477       temp.type = ADDRESSOF;
2478       temp.offset = 0;
2479       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2480       return;
2481     }
2482
2483   switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (t)))
2484     {
2485     case tcc_expression:
2486       {
2487         switch (TREE_CODE (t))
2488           {
2489           case ADDR_EXPR:
2490             {
2491               struct constraint_expr *c;
2492               unsigned int i;
2493               tree exp = TREE_OPERAND (t, 0);
2494               tree pttype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (t));
2495
2496               get_constraint_for (exp, results);
2497               /* Make sure we capture constraints to all elements
2498                  of an array.  */
2499               if ((handled_component_p (exp)
2500                    && ref_contains_array_ref (exp))
2501                   || TREE_CODE (TREE_TYPE (exp)) == ARRAY_TYPE)
2502                 {
2503                   struct constraint_expr *origrhs;
2504                   varinfo_t origvar;
2505                   struct constraint_expr tmp;
2506
2507                   gcc_assert (VEC_length (ce_s, *results) == 1);
2508                   origrhs = VEC_last (ce_s, *results);
2509                   tmp = *origrhs;
2510                   VEC_pop (ce_s, *results);
2511                   origvar = get_varinfo (origrhs->var);
2512                   for (; origvar; origvar = origvar->next)
2513                     {
2514                       tmp.var = origvar->id;
2515                       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &tmp);
2516                     }
2517                 }
2518               else if (VEC_length (ce_s, *results) == 1
2519                        && (AGGREGATE_TYPE_P (pttype)
2520                            || TREE_CODE (pttype) == COMPLEX_TYPE))
2521                 {
2522                   struct constraint_expr *origrhs;
2523                   varinfo_t origvar;
2524                   struct constraint_expr tmp;
2525
2526                   gcc_assert (VEC_length (ce_s, *results) == 1);
2527                   origrhs = VEC_last (ce_s, *results);
2528                   tmp = *origrhs;
2529                   VEC_pop (ce_s, *results);
2530                   origvar = get_varinfo (origrhs->var);
2531                   for (; origvar; origvar = origvar->next)
2532                     {
2533                       tmp.var = origvar->id;
2534                       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &tmp);
2535                     }
2536                 }
2537               
2538               for (i = 0; VEC_iterate (ce_s, *results, i, c); i++)
2539                 {
2540                   if (c->type == DEREF)
2541                     c->type = SCALAR;
2542                   else 
2543                     c->type = ADDRESSOF;
2544                 }
2545               return;
2546             }
2547             break;
2548           case CALL_EXPR:
2549             
2550             /* XXX: In interprocedural mode, if we didn't have the
2551                body, we would need to do *each pointer argument =
2552                &ANYTHING added.  */
2553             if (call_expr_flags (t) & (ECF_MALLOC | ECF_MAY_BE_ALLOCA))
2554               {
2555                 varinfo_t vi;
2556                 tree heapvar = heapvar_lookup (t);
2557                 
2558                 if (heapvar == NULL)
2559                   {                 
2560                     heapvar = create_tmp_var_raw (ptr_type_node, "HEAP");
2561                     DECL_EXTERNAL (heapvar) = 1;
2562                     if (referenced_vars)
2563                       add_referenced_tmp_var (heapvar);
2564                     heapvar_insert (t, heapvar);
2565                   }
2566
2567                 temp.var = create_variable_info_for (heapvar,
2568                                                      alias_get_name (heapvar));
2569                 
2570                 vi = get_varinfo (temp.var);
2571                 vi->is_artificial_var = 1;
2572                 vi->is_heap_var = 1;
2573                 temp.type = ADDRESSOF;
2574                 temp.offset = 0;
2575                 VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2576                 return;
2577               }
2578             /* FALLTHRU */
2579           default:
2580             {
2581               temp.type = ADDRESSOF;
2582               temp.var = anything_id;
2583               temp.offset = 0;
2584               VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2585               return;
2586             }
2587           }
2588       }
2589     case tcc_reference:
2590       {
2591         switch (TREE_CODE (t))
2592           {
2593           case INDIRECT_REF:
2594             {
2595               get_constraint_for (TREE_OPERAND (t, 0), results);
2596               do_deref (results);
2597               return;
2598             }
2599           case ARRAY_REF:
2600           case ARRAY_RANGE_REF:
2601           case COMPONENT_REF:
2602             get_constraint_for_component_ref (t, results);
2603             return;
2604           default:
2605             {
2606               temp.type = ADDRESSOF;
2607               temp.var = anything_id;
2608               temp.offset = 0;
2609               VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2610               return;
2611             }
2612           }
2613       }
2614     case tcc_unary:
2615       {
2616         switch (TREE_CODE (t))
2617           {
2618           case NOP_EXPR:
2619           case CONVERT_EXPR:
2620           case NON_LVALUE_EXPR:
2621             {
2622               tree op = TREE_OPERAND (t, 0);
2623               
2624               /* Cast from non-pointer to pointers are bad news for us.
2625                  Anything else, we see through */
2626               if (!(POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (t))
2627                     && ! POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op))))
2628                 {
2629                   get_constraint_for (op, results);
2630                   return;
2631                 }
2632
2633               /* FALLTHRU  */
2634             }
2635           default:
2636             {
2637               temp.type = ADDRESSOF;
2638               temp.var = anything_id;
2639               temp.offset = 0;
2640               VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2641               return;
2642             }
2643           }
2644       }
2645     case tcc_exceptional:
2646       {
2647         switch (TREE_CODE (t))
2648           {
2649           case PHI_NODE:           
2650             {
2651               get_constraint_for (PHI_RESULT (t), results);
2652               return;
2653             }
2654             break;
2655           case SSA_NAME:
2656             {
2657               struct constraint_expr temp;
2658               temp = get_constraint_exp_from_ssa_var (t);
2659               VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2660               return;
2661             }
2662             break;
2663           default:
2664             {
2665               temp.type = ADDRESSOF;
2666               temp.var = anything_id;
2667               temp.offset = 0;
2668               VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2669               return;
2670             }
2671           }
2672       }
2673     case tcc_declaration:
2674       {
2675         struct constraint_expr temp;
2676         temp = get_constraint_exp_from_ssa_var (t);
2677         VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2678         return;
2679       }
2680     default:
2681       {
2682         temp.type = ADDRESSOF;
2683         temp.var = anything_id;
2684         temp.offset = 0;
2685         VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2686         return;
2687       }
2688     }
2689 }
2690
2691
2692 /* Handle the structure copy case where we have a simple structure copy
2693    between LHS and RHS that is of SIZE (in bits) 
2694   
2695    For each field of the lhs variable (lhsfield)
2696      For each field of the rhs variable at lhsfield.offset (rhsfield)
2697        add the constraint lhsfield = rhsfield
2698
2699    If we fail due to some kind of type unsafety or other thing we
2700    can't handle, return false.  We expect the caller to collapse the
2701    variable in that case.  */
2702
2703 static bool
2704 do_simple_structure_copy (const struct constraint_expr lhs,
2705                           const struct constraint_expr rhs,
2706                           const unsigned HOST_WIDE_INT size)
2707 {
2708   varinfo_t p = get_varinfo (lhs.var);
2709   unsigned HOST_WIDE_INT pstart, last;
2710   pstart = p->offset;
2711   last = p->offset + size;
2712   for (; p && p->offset < last; p = p->next)
2713     {
2714       varinfo_t q;
2715       struct constraint_expr templhs = lhs;
2716       struct constraint_expr temprhs = rhs;
2717       unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset;
2718
2719       templhs.var = p->id;            
2720       q = get_varinfo (temprhs.var);
2721       fieldoffset = p->offset - pstart;
2722       q = first_vi_for_offset (q, q->offset + fieldoffset);
2723       if (!q)
2724         return false;
2725       temprhs.var = q->id;
2726       process_constraint (new_constraint (templhs, temprhs));
2727     }
2728   return true;
2729 }
2730
2731
2732 /* Handle the structure copy case where we have a  structure copy between a
2733    aggregate on the LHS and a dereference of a pointer on the RHS
2734    that is of SIZE (in bits) 
2735   
2736    For each field of the lhs variable (lhsfield)
2737        rhs.offset = lhsfield->offset
2738        add the constraint lhsfield = rhs
2739 */
2740
2741 static void
2742 do_rhs_deref_structure_copy (const struct constraint_expr lhs,
2743                              const struct constraint_expr rhs,
2744                              const unsigned HOST_WIDE_INT size)
2745 {
2746   varinfo_t p = get_varinfo (lhs.var);
2747   unsigned HOST_WIDE_INT pstart,last;
2748   pstart = p->offset;
2749   last = p->offset + size;
2750
2751   for (; p && p->offset < last; p = p->next)
2752     {
2753       varinfo_t q;
2754       struct constraint_expr templhs = lhs;
2755       struct constraint_expr temprhs = rhs;
2756       unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset;
2757
2758
2759       if (templhs.type == SCALAR)
2760         templhs.var = p->id;      
2761       else
2762         templhs.offset = p->offset;
2763       
2764       q = get_varinfo (temprhs.var);
2765       fieldoffset = p->offset - pstart;      
2766       temprhs.offset += fieldoffset;
2767       process_constraint (new_constraint (templhs, temprhs));
2768     }
2769 }
2770
2771 /* Handle the structure copy case where we have a structure copy
2772    between a aggregate on the RHS and a dereference of a pointer on
2773    the LHS that is of SIZE (in bits) 
2774
2775    For each field of the rhs variable (rhsfield)
2776        lhs.offset = rhsfield->offset
2777        add the constraint lhs = rhsfield
2778 */
2779
2780 static void
2781 do_lhs_deref_structure_copy (const struct constraint_expr lhs,
2782                              const struct constraint_expr rhs,
2783                              const unsigned HOST_WIDE_INT size)
2784 {
2785   varinfo_t p = get_varinfo (rhs.var);
2786   unsigned HOST_WIDE_INT pstart,last;
2787   pstart = p->offset;
2788   last = p->offset + size;
2789
2790   for (; p && p->offset < last; p = p->next)
2791     {
2792       varinfo_t q;
2793       struct constraint_expr templhs = lhs;
2794       struct constraint_expr temprhs = rhs;
2795       unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset;
2796
2797
2798       if (temprhs.type == SCALAR)
2799         temprhs.var = p->id;      
2800       else
2801         temprhs.offset = p->offset;
2802       
2803       q = get_varinfo (templhs.var);
2804       fieldoffset = p->offset - pstart;      
2805       templhs.offset += fieldoffset;
2806       process_constraint (new_constraint (templhs, temprhs));
2807     }
2808 }
2809
2810 /* Sometimes, frontends like to give us bad type information.  This
2811    function will collapse all the fields from VAR to the end of VAR,
2812    into VAR, so that we treat those fields as a single variable. 
2813    We return the variable they were collapsed into.  */
2814
2815 static unsigned int
2816 collapse_rest_of_var (unsigned int var)
2817 {
2818   varinfo_t currvar = get_varinfo (var);
2819   varinfo_t field;
2820
2821   for (field = currvar->next; field; field = field->next)
2822     {
2823       if (dump_file)
2824         fprintf (dump_file, "Type safety: Collapsing var %s into %s\n", 
2825                  field->name, currvar->name);
2826       
2827       gcc_assert (!field->collapsed_to);
2828       field->collapsed_to = currvar;
2829     }
2830
2831   currvar->next = NULL;
2832   currvar->size = currvar->fullsize - currvar->offset;
2833   
2834   return currvar->id;
2835 }
2836
2837 /* Handle aggregate copies by expanding into copies of the respective
2838    fields of the structures.  */
2839
2840 static void
2841 do_structure_copy (tree lhsop, tree rhsop)
2842 {
2843   struct constraint_expr lhs, rhs, tmp;
2844   VEC (ce_s, heap) *lhsc = NULL, *rhsc = NULL;
2845   varinfo_t p;
2846   unsigned HOST_WIDE_INT lhssize;
2847   unsigned HOST_WIDE_INT rhssize;
2848
2849   get_constraint_for (lhsop, &lhsc);
2850   get_constraint_for (rhsop, &rhsc);
2851   gcc_assert (VEC_length (ce_s, lhsc) == 1);
2852   gcc_assert (VEC_length (ce_s, rhsc) == 1);
2853   lhs = *(VEC_last (ce_s, lhsc));
2854   rhs = *(VEC_last (ce_s, rhsc));
2855   
2856   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
2857   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
2858
2859   /* If we have special var = x, swap it around.  */
2860   if (lhs.var <= integer_id && !(get_varinfo (rhs.var)->is_special_var))
2861     {
2862       tmp = lhs;
2863       lhs = rhs;
2864       rhs = tmp;
2865     }
2866   
2867   /*  This is fairly conservative for the RHS == ADDRESSOF case, in that it's
2868       possible it's something we could handle.  However, most cases falling
2869       into this are dealing with transparent unions, which are slightly
2870       weird. */
2871   if (rhs.type == ADDRESSOF && !(get_varinfo (rhs.var)->is_special_var))
2872     {
2873       rhs.type = ADDRESSOF;
2874       rhs.var = anything_id;
2875     }
2876
2877   /* If the RHS is a special var, or an addressof, set all the LHS fields to
2878      that special var.  */
2879   if (rhs.var <= integer_id)
2880     {
2881       for (p = get_varinfo (lhs.var); p; p = p->next)
2882         {
2883           struct constraint_expr templhs = lhs;
2884           struct constraint_expr temprhs = rhs;
2885
2886           if (templhs.type == SCALAR )
2887             templhs.var = p->id;
2888           else
2889             templhs.offset += p->offset;
2890           process_constraint (new_constraint (templhs, temprhs));
2891         }
2892     }
2893   else
2894     {
2895       tree rhstype = TREE_TYPE (rhsop);
2896       tree lhstype = TREE_TYPE (lhsop);
2897       tree rhstypesize;
2898       tree lhstypesize;
2899
2900       lhstypesize = DECL_P (lhsop) ? DECL_SIZE (lhsop) : TYPE_SIZE (lhstype);
2901       rhstypesize = DECL_P (rhsop) ? DECL_SIZE (rhsop) : TYPE_SIZE (rhstype);
2902
2903       /* If we have a variably sized types on the rhs or lhs, and a deref
2904          constraint, add the constraint, lhsconstraint = &ANYTHING.
2905          This is conservatively correct because either the lhs is an unknown
2906          sized var (if the constraint is SCALAR), or the lhs is a DEREF
2907          constraint, and every variable it can point to must be unknown sized
2908          anyway, so we don't need to worry about fields at all.  */
2909       if ((rhs.type == DEREF && TREE_CODE (rhstypesize) != INTEGER_CST)
2910           || (lhs.type == DEREF && TREE_CODE (lhstypesize) != INTEGER_CST))
2911         {
2912           rhs.var = anything_id;
2913           rhs.type = ADDRESSOF;
2914           rhs.offset = 0;
2915           process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
2916           return;
2917         }
2918
2919       /* The size only really matters insofar as we don't set more or less of
2920          the variable.  If we hit an unknown size var, the size should be the
2921          whole darn thing.  */
2922       if (get_varinfo (rhs.var)->is_unknown_size_var)
2923         rhssize = ~0;
2924       else
2925         rhssize = TREE_INT_CST_LOW (rhstypesize);
2926
2927       if (get_varinfo (lhs.var)->is_unknown_size_var)
2928         lhssize = ~0;
2929       else
2930         lhssize = TREE_INT_CST_LOW (lhstypesize);
2931
2932   
2933       if (rhs.type == SCALAR && lhs.type == SCALAR)  
2934         {
2935           if (!do_simple_structure_copy (lhs, rhs, MIN (lhssize, rhssize)))
2936             {         
2937               lhs.var = collapse_rest_of_var (lhs.var);
2938               rhs.var = collapse_rest_of_var (rhs.var);
2939               lhs.offset = 0;
2940               rhs.offset = 0;
2941               lhs.type = SCALAR;
2942               rhs.type = SCALAR;
2943               process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
2944             }
2945         }
2946       else if (lhs.type != DEREF && rhs.type == DEREF)
2947         do_rhs_deref_structure_copy (lhs, rhs, MIN (lhssize, rhssize));
2948       else if (lhs.type == DEREF && rhs.type != DEREF)
2949         do_lhs_deref_structure_copy (lhs, rhs, MIN (lhssize, rhssize));
2950       else
2951         {
2952           tree pointedtotype = lhstype;
2953           tree tmpvar;  
2954
2955           gcc_assert (rhs.type == DEREF && lhs.type == DEREF);
2956           tmpvar = create_tmp_var_raw (pointedtotype, "structcopydereftmp");
2957           do_structure_copy (tmpvar, rhsop);
2958           do_structure_copy (lhsop, tmpvar);
2959         }
2960     }
2961 }
2962
2963 /* Update related alias information kept in AI.  This is used when
2964    building name tags, alias sets and deciding grouping heuristics.
2965    STMT is the statement to process.  This function also updates
2966    ADDRESSABLE_VARS.  */
2967
2968 static void
2969 update_alias_info (tree stmt, struct alias_info *ai)
2970 {
2971   bitmap addr_taken;
2972   use_operand_p use_p;
2973   ssa_op_iter iter;
2974   enum escape_type stmt_escape_type = is_escape_site (stmt, ai);
2975   tree op;
2976
2977   /* Mark all the variables whose address are taken by the statement.  */
2978   addr_taken = addresses_taken (stmt);
2979   if (addr_taken)
2980     {
2981       bitmap_ior_into (addressable_vars, addr_taken);
2982
2983       /* If STMT is an escape point, all the addresses taken by it are
2984          call-clobbered.  */
2985       if (stmt_escape_type != NO_ESCAPE)
2986         {
2987           bitmap_iterator bi;
2988           unsigned i;
2989
2990           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (addr_taken, 0, i, bi)
2991             {
2992               tree rvar = referenced_var (i);
2993               if (!unmodifiable_var_p (rvar))
2994                 mark_call_clobbered (rvar, stmt_escape_type);
2995             }
2996         }
2997     }
2998
2999   /* Process each operand use.  If an operand may be aliased, keep
3000      track of how many times it's being used.  For pointers, determine
3001      whether they are dereferenced by the statement, or whether their
3002      value escapes, etc.  */
3003   FOR_EACH_PHI_OR_STMT_USE (use_p, stmt, iter, SSA_OP_USE)
3004     {
3005       tree op, var;
3006       var_ann_t v_ann;
3007       struct ptr_info_def *pi;
3008       bool is_store, is_potential_deref;
3009       unsigned num_uses, num_derefs;
3010
3011       op = USE_FROM_PTR (use_p);
3012
3013       /* If STMT is a PHI node, OP may be an ADDR_EXPR.  If so, add it
3014          to the set of addressable variables.  */
3015       if (TREE_CODE (op) == ADDR_EXPR)
3016         {
3017           gcc_assert (TREE_CODE (stmt) == PHI_NODE);
3018
3019           /* PHI nodes don't have annotations for pinning the set
3020              of addresses taken, so we collect them here.
3021
3022              FIXME, should we allow PHI nodes to have annotations
3023              so that they can be treated like regular statements?
3024              Currently, they are treated as second-class
3025              statements.  */
3026           add_to_addressable_set (TREE_OPERAND (op, 0), &addressable_vars);
3027           continue;
3028         }
3029
3030       /* Ignore constants.  */
3031       if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
3032         continue;
3033
3034       var = SSA_NAME_VAR (op);
3035       v_ann = var_ann (var);
3036
3037       /* The base variable of an ssa name must be a GIMPLE register, and thus
3038          it cannot be aliased.  */
3039       gcc_assert (!may_be_aliased (var));
3040
3041       /* We are only interested in pointers.  */
3042       if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op)))
3043         continue;
3044
3045       pi = get_ptr_info (op);
3046
3047       /* Add OP to AI->PROCESSED_PTRS, if it's not there already.  */
3048       if (!TEST_BIT (ai->ssa_names_visited, SSA_NAME_VERSION (op)))
3049         {
3050           SET_BIT (ai->ssa_names_visited, SSA_NAME_VERSION (op));
3051           VEC_safe_push (tree, heap, ai->processed_ptrs, op);
3052         }
3053
3054       /* If STMT is a PHI node, then it will not have pointer
3055          dereferences and it will not be an escape point.  */
3056       if (TREE_CODE (stmt) == PHI_NODE)
3057         continue;
3058
3059       /* Determine whether OP is a dereferenced pointer, and if STMT
3060          is an escape point, whether OP escapes.  */
3061       count_uses_and_derefs (op, stmt, &num_uses, &num_derefs, &is_store);
3062
3063       /* Handle a corner case involving address expressions of the
3064          form '&PTR->FLD'.  The problem with these expressions is that
3065          they do not represent a dereference of PTR.  However, if some
3066          other transformation propagates them into an INDIRECT_REF
3067          expression, we end up with '*(&PTR->FLD)' which is folded
3068          into 'PTR->FLD'.
3069
3070          So, if the original code had no other dereferences of PTR,
3071          the aliaser will not create memory tags for it, and when
3072          &PTR->FLD gets propagated to INDIRECT_REF expressions, the
3073          memory operations will receive no V_MAY_DEF/VUSE operands.
3074
3075          One solution would be to have count_uses_and_derefs consider
3076          &PTR->FLD a dereference of PTR.  But that is wrong, since it
3077          is not really a dereference but an offset calculation.
3078
3079          What we do here is to recognize these special ADDR_EXPR
3080          nodes.  Since these expressions are never GIMPLE values (they
3081          are not GIMPLE invariants), they can only appear on the RHS
3082          of an assignment and their base address is always an
3083          INDIRECT_REF expression.  */
3084       is_potential_deref = false;
3085       if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
3086           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 1)) == ADDR_EXPR
3087           && !is_gimple_val (TREE_OPERAND (stmt, 1)))
3088         {
3089           /* If the RHS if of the form &PTR->FLD and PTR == OP, then
3090              this represents a potential dereference of PTR.  */
3091           tree rhs = TREE_OPERAND (stmt, 1);
3092           tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (rhs, 0));
3093           if (TREE_CODE (base) == INDIRECT_REF
3094               && TREE_OPERAND (base, 0) == op)
3095             is_potential_deref = true;
3096         }
3097
3098       if (num_derefs > 0 || is_potential_deref)
3099         {
3100           /* Mark OP as dereferenced.  In a subsequent pass,
3101              dereferenced pointers that point to a set of
3102              variables will be assigned a name tag to alias
3103              all the variables OP points to.  */
3104           pi->is_dereferenced = 1;
3105
3106           /* Keep track of how many time we've dereferenced each
3107              pointer.  */
3108           NUM_REFERENCES_INC (v_ann);
3109
3110           /* If this is a store operation, mark OP as being
3111              dereferenced to store, otherwise mark it as being
3112              dereferenced to load.  */
3113           if (is_store)
3114             bitmap_set_bit (ai->dereferenced_ptrs_store, DECL_UID (var));
3115           else
3116             bitmap_set_bit (ai->dereferenced_ptrs_load, DECL_UID (var));
3117         }
3118
3119       if (stmt_escape_type != NO_ESCAPE && num_derefs < num_uses)
3120         {
3121           /* If STMT is an escape point and STMT contains at
3122              least one direct use of OP, then the value of OP
3123              escapes and so the pointed-to variables need to
3124              be marked call-clobbered.  */
3125           pi->value_escapes_p = 1;
3126           pi->escape_mask |= stmt_escape_type;
3127
3128           /* If the statement makes a function call, assume
3129              that pointer OP will be dereferenced in a store
3130              operation inside the called function.  */
3131           if (get_call_expr_in (stmt))
3132             {
3133               bitmap_set_bit (ai->dereferenced_ptrs_store, DECL_UID (var));
3134               pi->is_dereferenced = 1;
3135             }
3136         }
3137     }
3138
3139   if (TREE_CODE (stmt) == PHI_NODE)
3140     return;
3141
3142   /* Update reference counter for definitions to any
3143      potentially aliased variable.  This is used in the alias
3144      grouping heuristics.  */
3145   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, iter, SSA_OP_DEF)
3146     {
3147       tree var = SSA_NAME_VAR (op);
3148       var_ann_t ann = var_ann (var);
3149       bitmap_set_bit (ai->written_vars, DECL_UID (var));
3150       if (may_be_aliased (var))
3151         NUM_REFERENCES_INC (ann);
3152       
3153     }
3154   
3155   /* Mark variables in V_MAY_DEF operands as being written to.  */
3156   FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, iter, SSA_OP_VIRTUAL_DEFS)
3157     {
3158       tree var = DECL_P (op) ? op : SSA_NAME_VAR (op);
3159       bitmap_set_bit (ai->written_vars, DECL_UID (var));
3160     }
3161 }
3162
3163
3164 /* Handle pointer arithmetic EXPR when creating aliasing constraints.
3165    Expressions of the type PTR + CST can be handled in two ways:
3166
3167    1- If the constraint for PTR is ADDRESSOF for a non-structure
3168       variable, then we can use it directly because adding or
3169       subtracting a constant may not alter the original ADDRESSOF
3170       constraint (i.e., pointer arithmetic may not legally go outside
3171       an object's boundaries).
3172
3173    2- If the constraint for PTR is ADDRESSOF for a structure variable,
3174       then if CST is a compile-time constant that can be used as an
3175       offset, we can determine which sub-variable will be pointed-to
3176       by the expression.
3177
3178    Return true if the expression is handled.  For any other kind of
3179    expression, return false so that each operand can be added as a
3180    separate constraint by the caller.  */
3181
3182 static bool
3183 handle_ptr_arith (VEC (ce_s, heap) *lhsc, tree expr)
3184 {
3185   tree op0, op1;
3186   struct constraint_expr *c, *c2;
3187   unsigned int i = 0;
3188   unsigned int j = 0;
3189   VEC (ce_s, heap) *temp = NULL;
3190   unsigned int rhsoffset = 0;
3191
3192   if (TREE_CODE (expr) != PLUS_EXPR
3193       && TREE_CODE (expr) != MINUS_EXPR)
3194     return false;
3195
3196   op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
3197   op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
3198
3199   get_constraint_for (op0, &temp);
3200   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
3201       && TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST
3202       && TREE_CODE (expr) == PLUS_EXPR)
3203     {
3204       rhsoffset = TREE_INT_CST_LOW (op1) * BITS_PER_UNIT;
3205     }
3206   
3207
3208   for (i = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, i, c); i++)
3209     for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, temp, j, c2); j++)
3210       {
3211         if (c2->type == ADDRESSOF && rhsoffset != 0)
3212           {
3213             varinfo_t temp = get_varinfo (c2->var);
3214
3215             /* An access one after the end of an array is valid,
3216                so simply punt on accesses we cannot resolve.  */
3217             temp = first_vi_for_offset (temp, rhsoffset);
3218             if (temp == NULL)
3219               continue;
3220             c2->var = temp->id;
3221             c2->offset = 0;
3222           }
3223         else
3224           c2->offset = rhsoffset;
3225         process_constraint (new_constraint (*c, *c2));
3226       }
3227
3228   VEC_free (ce_s, heap, temp);
3229
3230   return true;
3231 }
3232
3233
3234 /* Walk statement T setting up aliasing constraints according to the
3235    references found in T.  This function is the main part of the
3236    constraint builder.  AI points to auxiliary alias information used
3237    when building alias sets and computing alias grouping heuristics.  */
3238
3239 static void
3240 find_func_aliases (tree origt)
3241 {
3242   tree t = origt;
3243   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
3244   VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
3245   struct constraint_expr *c;
3246
3247   if (TREE_CODE (t) == RETURN_EXPR && TREE_OPERAND (t, 0))
3248     t = TREE_OPERAND (t, 0);
3249
3250   /* Now build constraints expressions.  */
3251   if (TREE_CODE (t) == PHI_NODE)
3252     {
3253       gcc_assert (!AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (PHI_RESULT (t))));
3254
3255       /* Only care about pointers and structures containing
3256          pointers.  */
3257       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (PHI_RESULT (t)))
3258           || TREE_CODE (TREE_TYPE (PHI_RESULT (t))) == COMPLEX_TYPE)
3259         {
3260           int i;
3261           unsigned int j;
3262           
3263           /* For a phi node, assign all the arguments to
3264              the result.  */
3265           get_constraint_for (PHI_RESULT (t), &lhsc);
3266           for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (t); i++)
3267             { 
3268               tree rhstype;
3269               tree strippedrhs = PHI_ARG_DEF (t, i);
3270
3271               STRIP_NOPS (strippedrhs);
3272               rhstype = TREE_TYPE (strippedrhs);
3273               get_constraint_for (PHI_ARG_DEF (t, i), &rhsc);
3274
3275               for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, c); j++)
3276                 {
3277                   struct constraint_expr *c2;
3278                   while (VEC_length (ce_s, rhsc) > 0)
3279                     {
3280                       c2 = VEC_last (ce_s, rhsc);
3281                       process_constraint (new_constraint (*c, *c2));
3282                       VEC_pop (ce_s, rhsc);
3283                     }
3284                 }
3285             } 
3286         }
3287     }
3288   /* In IPA mode, we need to generate constraints to pass call
3289      arguments through their calls.   There are two case, either a
3290      modify_expr when we are returning a value, or just a plain
3291      call_expr when we are not.   */
3292   else if (in_ipa_mode
3293            && ((TREE_CODE (t) == MODIFY_EXPR 
3294                 && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)) == CALL_EXPR
3295                && !(call_expr_flags (TREE_OPERAND (t, 1)) 
3296                     & (ECF_MALLOC | ECF_MAY_BE_ALLOCA)))
3297                || (TREE_CODE (t) == CALL_EXPR 
3298                    && !(call_expr_flags (t) 
3299                         & (ECF_MALLOC | ECF_MAY_BE_ALLOCA)))))
3300     {
3301       tree lhsop;
3302       tree rhsop;
3303       unsigned int varid;
3304       tree arglist;
3305       varinfo_t fi;
3306       int i = 1;
3307       tree decl;
3308       if (TREE_CODE (t) == MODIFY_EXPR)
3309         {
3310           lhsop = TREE_OPERAND (t, 0);
3311           rhsop = TREE_OPERAND (t, 1);
3312         }
3313       else
3314         {
3315           lhsop = NULL;
3316           rhsop = t;
3317         }
3318       decl = get_callee_fndecl (rhsop);
3319
3320       /* If we can directly resolve the function being called, do so.
3321          Otherwise, it must be some sort of indirect expression that
3322          we should still be able to handle.  */
3323       if (decl)
3324         {
3325           varid = get_id_for_tree (decl);
3326         }
3327       else
3328         {
3329           decl = TREE_OPERAND (rhsop, 0);
3330           varid = get_id_for_tree (decl);
3331         }
3332
3333       /* Assign all the passed arguments to the appropriate incoming
3334          parameters of the function.  */
3335       fi = get_varinfo (varid);
3336       arglist = TREE_OPERAND (rhsop, 1);
3337         
3338       for (;arglist; arglist = TREE_CHAIN (arglist))
3339         {
3340           tree arg = TREE_VALUE (arglist);
3341           struct constraint_expr lhs ;
3342           struct constraint_expr *rhsp;
3343
3344           get_constraint_for (arg, &rhsc);
3345           if (TREE_CODE (decl) != FUNCTION_DECL)
3346             {
3347               lhs.type = DEREF;
3348               lhs.var = fi->id;
3349               lhs.offset = i;
3350             }
3351           else
3352             {
3353               lhs.type = SCALAR;
3354               lhs.var = first_vi_for_offset (fi, i)->id;
3355               lhs.offset = 0;
3356             }
3357           while (VEC_length (ce_s, rhsc) != 0)
3358             {
3359               rhsp = VEC_last (ce_s, rhsc);
3360               process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
3361               VEC_pop (ce_s, rhsc);
3362             }
3363           i++;
3364         }
3365       /* If we are returning a value, assign it to the result.  */
3366       if (lhsop)
3367         {
3368           struct constraint_expr rhs;
3369           struct constraint_expr *lhsp;
3370           unsigned int j = 0;
3371           
3372           get_constraint_for (lhsop, &lhsc);
3373           if (TREE_CODE (decl) != FUNCTION_DECL)
3374             {
3375               rhs.type = DEREF;
3376               rhs.var = fi->id;
3377               rhs.offset = i;
3378             }
3379           else
3380             {
3381               rhs.type = SCALAR;
3382               rhs.var = first_vi_for_offset (fi, i)->id;
3383               rhs.offset = 0;
3384             }
3385           for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, lhsp); j++)
3386             process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhs));
3387         }      
3388     }
3389   /* Otherwise, just a regular assignment statement.  */
3390   else if (TREE_CODE (t) == MODIFY_EXPR)
3391     {
3392       tree lhsop = TREE_OPERAND (t, 0);
3393       tree rhsop = TREE_OPERAND (t, 1);
3394       int i;
3395
3396       if ((AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (lhsop)) 
3397            || TREE_CODE (TREE_TYPE (lhsop)) == COMPLEX_TYPE)
3398           && (AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (rhsop))
3399               || TREE_CODE (TREE_TYPE (lhsop)) == COMPLEX_TYPE))
3400         {
3401           do_structure_copy (lhsop, rhsop);
3402         }
3403       else
3404         {
3405           /* Only care about operations with pointers, structures
3406              containing pointers, dereferences, and call expressions.  */
3407           if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (lhsop))
3408               || AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (lhsop))
3409               || TREE_CODE (TREE_TYPE (lhsop)) == COMPLEX_TYPE
3410               || TREE_CODE (rhsop) == CALL_EXPR)
3411             {
3412               get_constraint_for (lhsop, &lhsc);
3413               switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (rhsop)))
3414                 {
3415                   /* RHS that consist of unary operations,
3416                      exceptional types, or bare decls/constants, get
3417                      handled directly by get_constraint_for.  */ 
3418                   case tcc_reference:
3419                   case tcc_declaration:
3420                   case tcc_constant:
3421                   case tcc_exceptional:
3422                   case tcc_expression:
3423                   case tcc_unary:
3424                       {
3425                         unsigned int j;
3426
3427                         get_constraint_for (rhsop, &rhsc);
3428                         for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, c); j++)
3429                           {
3430                             struct constraint_expr *c2;
3431                             unsigned int k;
3432                             
3433                             for (k = 0; VEC_iterate (ce_s, rhsc, k, c2); k++)
3434                               process_constraint (new_constraint (*c, *c2));
3435                           }
3436
3437                       }
3438                     break;
3439
3440                   case tcc_binary:
3441                       {
3442                         /* For pointer arithmetic of the form
3443                            PTR + CST, we can simply use PTR's
3444                            constraint because pointer arithmetic is
3445                            not allowed to go out of bounds.  */
3446                         if (handle_ptr_arith (lhsc, rhsop))
3447                           break;
3448                       }
3449                     /* FALLTHRU  */
3450
3451                   /* Otherwise, walk each operand.  Notice that we
3452                      can't use the operand interface because we need
3453                      to process expressions other than simple operands
3454                      (e.g. INDIRECT_REF, ADDR_EXPR, CALL_EXPR).  */
3455                   default:
3456                     for (i = 0; i < TREE_CODE_LENGTH (TREE_CODE (rhsop)); i++)
3457                       {
3458                         tree op = TREE_OPERAND (rhsop, i);
3459                         unsigned int j;
3460
3461                         gcc_assert (VEC_length (ce_s, rhsc) == 0);
3462                         get_constraint_for (op, &rhsc);
3463                         for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, c); j++)
3464                           {
3465                             struct constraint_expr *c2;
3466                             while (VEC_length (ce_s, rhsc) > 0)
3467                               {
3468                                 c2 = VEC_last (ce_s, rhsc);
3469                                 process_constraint (new_constraint (*c, *c2));
3470                                 VEC_pop (ce_s, rhsc);
3471                               }
3472                           }
3473                       }
3474                 }      
3475             }
3476         }
3477     }
3478
3479   /* After promoting variables and computing aliasing we will
3480      need to re-scan most statements.  FIXME: Try to minimize the
3481      number of statements re-scanned.  It's not really necessary to
3482      re-scan *all* statements.  */  
3483   mark_stmt_modified (origt);
3484   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
3485   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3486 }
3487
3488
3489 /* Find the first varinfo in the same variable as START that overlaps with
3490    OFFSET.
3491    Effectively, walk the chain of fields for the variable START to find the
3492    first field that overlaps with OFFSET.
3493    Return NULL if we can't find one.  */
3494
3495 static varinfo_t 
3496 first_vi_for_offset (varinfo_t start, unsigned HOST_WIDE_INT offset)
3497 {
3498   varinfo_t curr = start;
3499   while (curr)
3500     {
3501       /* We may not find a variable in the field list with the actual
3502          offset when when we have glommed a structure to a variable.
3503          In that case, however, offset should still be within the size
3504          of the variable. */
3505       if (offset >= curr->offset && offset < (curr->offset +  curr->size))
3506         return curr;
3507       curr = curr->next;
3508     }
3509   return NULL;
3510 }
3511
3512
3513 /* Insert the varinfo FIELD into the field list for BASE, at the front
3514    of the list.  */
3515
3516 static void
3517 insert_into_field_list (varinfo_t base, varinfo_t field)
3518 {
3519   varinfo_t prev = base;
3520   varinfo_t curr = base->next;
3521   
3522   field->next = curr;
3523   prev->next = field;
3524 }
3525
3526 /* Insert the varinfo FIELD into the field list for BASE, ordered by
3527    offset.  */
3528
3529 static void
3530 insert_into_field_list_sorted (varinfo_t base, varinfo_t field)
3531 {
3532   varinfo_t prev = base;
3533   varinfo_t curr = base->next;
3534   
3535   if (curr == NULL)
3536     {
3537       prev->next = field;
3538       field->next = NULL;
3539     }
3540   else
3541     {
3542       while (curr)
3543         {
3544           if (field->offset <= curr->offset)
3545             break;
3546           prev = curr;
3547           curr = curr->next;
3548         }
3549       field->next = prev->next;
3550       prev->next = field;
3551     }
3552 }
3553
3554 /* qsort comparison function for two fieldoff's PA and PB */
3555
3556 static int 
3557 fieldoff_compare (const void *pa, const void *pb)
3558 {
3559   const fieldoff_s *foa = (const fieldoff_s *)pa;
3560   const fieldoff_s *fob = (const fieldoff_s *)pb;
3561   HOST_WIDE_INT foasize, fobsize;
3562   
3563   if (foa->offset != fob->offset)
3564     return foa->offset - fob->offset;
3565
3566   foasize = TREE_INT_CST_LOW (foa->size);
3567   fobsize = TREE_INT_CST_LOW (fob->size);
3568   return foasize - fobsize;
3569 }
3570
3571 /* Sort a fieldstack according to the field offset and sizes.  */
3572 void sort_fieldstack (VEC(fieldoff_s,heap) *fieldstack)
3573 {
3574   qsort (VEC_address (fieldoff_s, fieldstack), 
3575          VEC_length (fieldoff_s, fieldstack), 
3576          sizeof (fieldoff_s),
3577          fieldoff_compare);
3578 }
3579
3580 /* Given a TYPE, and a vector of field offsets FIELDSTACK, push all the fields
3581    of TYPE onto fieldstack, recording their offsets along the way.
3582    OFFSET is used to keep track of the offset in this entire structure, rather
3583    than just the immediately containing structure.  Returns the number
3584    of fields pushed.
3585    HAS_UNION is set to true if we find a union type as a field of
3586    TYPE.  */
3587
3588 int
3589 push_fields_onto_fieldstack (tree type, VEC(fieldoff_s,heap) **fieldstack, 
3590                              HOST_WIDE_INT offset, bool *has_union)
3591 {
3592   tree field;
3593   int count = 0;
3594   
3595   if (TREE_CODE (type) == COMPLEX_TYPE)
3596     {
3597       fieldoff_s *real_part, *img_part;
3598       real_part = VEC_safe_push (fieldoff_s, heap, *fieldstack, NULL);
3599       real_part->type = TREE_TYPE (type);
3600       real_part->size = TYPE_SIZE (TREE_TYPE (type));
3601       real_part->offset = offset;
3602       real_part->decl = NULL_TREE;
3603       
3604       img_part = VEC_safe_push (fieldoff_s, heap, *fieldstack, NULL);
3605       img_part->type = TREE_TYPE (type);
3606       img_part->size = TYPE_SIZE (TREE_TYPE (type));
3607       img_part->offset = offset + TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (type)));
3608       img_part->decl = NULL_TREE;
3609       
3610       return 2;
3611     }
3612
3613   if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
3614     {
3615       tree sz = TYPE_SIZE (type);
3616       tree elsz = TYPE_SIZE (TREE_TYPE (type));
3617       HOST_WIDE_INT nr;
3618       int i;
3619
3620       if (! sz
3621           || ! host_integerp (sz, 1)
3622           || TREE_INT_CST_LOW (sz) == 0
3623           || ! elsz
3624           || ! host_integerp (elsz, 1)
3625           || TREE_INT_CST_LOW (elsz) == 0)
3626         return 0;
3627
3628       nr = TREE_INT_CST_LOW (sz) / TREE_INT_CST_LOW (elsz);
3629       if (nr > SALIAS_MAX_ARRAY_ELEMENTS)
3630         return 0;
3631
3632       for (i = 0; i < nr; ++i)
3633         {
3634           bool push = false;
3635           int pushed = 0;
3636         
3637           if (has_union 
3638               && (TREE_CODE (TREE_TYPE (type)) == QUAL_UNION_TYPE
3639                   || TREE_CODE (TREE_TYPE (type)) == UNION_TYPE))
3640             *has_union = true;
3641         
3642           if (!AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (type))) /* var_can_have_subvars */
3643             push = true;
3644           else if (!(pushed = push_fields_onto_fieldstack
3645                      (TREE_TYPE (type), fieldstack,
3646                       offset + i * TREE_INT_CST_LOW (elsz), has_union)))
3647             /* Empty structures may have actual size, like in C++. So
3648                see if we didn't push any subfields and the size is
3649                nonzero, push the field onto the stack */
3650             push = true;
3651
3652           if (push)
3653             {
3654               fieldoff_s *pair;
3655
3656               pair = VEC_safe_push (fieldoff_s, heap, *fieldstack, NULL);
3657               pair->type = TREE_TYPE (type);
3658               pair->size = elsz;
3659               pair->decl = NULL_TREE;
3660               pair->offset = offset + i * TREE_INT_CST_LOW (elsz);
3661               count++;
3662             }
3663           else
3664             count += pushed;
3665         }
3666
3667       return count;
3668     }
3669
3670   for (field = TYPE_FIELDS (type); field; field = TREE_CHAIN (field))
3671     if (TREE_CODE (field) == FIELD_DECL)
3672       {
3673         bool push = false;
3674         int pushed = 0;
3675         
3676         if (has_union 
3677             && (TREE_CODE (TREE_TYPE (field)) == QUAL_UNION_TYPE
3678                 || TREE_CODE (TREE_TYPE (field)) == UNION_TYPE))
3679           *has_union = true;
3680         
3681         if (!var_can_have_subvars (field))
3682           push = true;
3683         else if (!(pushed = push_fields_onto_fieldstack
3684                    (TREE_TYPE (field), fieldstack,
3685                     offset + bitpos_of_field (field), has_union))
3686                  && DECL_SIZE (field)
3687                  && !integer_zerop (DECL_SIZE (field)))
3688           /* Empty structures may have actual size, like in C++. So
3689              see if we didn't push any subfields and the size is
3690              nonzero, push the field onto the stack */
3691           push = true;
3692         
3693         if (push)
3694           {
3695             fieldoff_s *pair;
3696
3697             pair = VEC_safe_push (fieldoff_s, heap, *fieldstack, NULL);
3698             pair->type = TREE_TYPE (field);
3699             pair->size = DECL_SIZE (field);
3700             pair->decl = field;
3701             pair->offset = offset + bitpos_of_field (field);
3702             count++;
3703           }
3704         else
3705           count += pushed;
3706       }
3707
3708   return count;
3709 }
3710
3711 static void
3712 make_constraint_to_anything (varinfo_t vi)
3713 {
3714   struct constraint_expr lhs, rhs;
3715   
3716   lhs.var = vi->id;
3717   lhs.offset = 0;
3718   lhs.type = SCALAR;
3719   
3720   rhs.var = anything_id;
3721   rhs.offset =0 ;
3722   rhs.type = ADDRESSOF;
3723   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3724 }
3725
3726 /* Count the number of arguments DECL has, and set IS_VARARGS to true
3727    if it is a varargs function.  */
3728
3729 static unsigned int
3730 count_num_arguments (tree decl, bool *is_varargs)
3731 {
3732   unsigned int i = 0;
3733   tree t;
3734
3735   for (t = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl)); 
3736        t;
3737        t = TREE_CHAIN (t))
3738     {   
3739       if (TREE_VALUE (t) == void_type_node)
3740         break;
3741       i++;
3742     }
3743   
3744   if (!t)
3745     *is_varargs = true;
3746   return i;
3747 }
3748
3749 /* Creation function node for DECL, using NAME, and return the index
3750    of the variable we've created for the function.  */
3751
3752 static unsigned int
3753 create_function_info_for (tree decl, const char *name)
3754 {
3755   unsigned int index = VEC_length (varinfo_t, varmap);
3756   varinfo_t vi;
3757   tree arg; 
3758   unsigned int i;
3759   bool is_varargs = false;
3760
3761   /* Create the variable info.  */
3762
3763   vi = new_var_info (decl, index, name, index);
3764   vi->decl = decl;
3765   vi->offset = 0;
3766   vi->has_union = 0;
3767   vi->size = 1;
3768   vi->fullsize = count_num_arguments (decl, &is_varargs) + 1;
3769   insert_id_for_tree (vi->decl, index);  
3770   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, vi);
3771
3772   stats.total_vars++;
3773
3774   /* If it's varargs, we don't know how many arguments it has, so we
3775      can't do much.
3776   */
3777   if (is_varargs)
3778     {
3779       vi->fullsize = ~0;
3780       vi->size = ~0;
3781       vi->is_unknown_size_var = true;
3782       return index;
3783     }
3784
3785   
3786   arg = DECL_ARGUMENTS (decl);
3787
3788   /* Set up variables for each argument.  */
3789   for (i = 1; i < vi->fullsize; i++)
3790     {      
3791       varinfo_t argvi;
3792       const char *newname;
3793       char *tempname;
3794       unsigned int newindex;
3795       tree argdecl = decl;
3796
3797       if (arg)
3798         argdecl = arg;
3799       
3800       newindex = VEC_length (varinfo_t, varmap);
3801       asprintf (&tempname, "%s.arg%d", name, i-1);
3802       newname = ggc_strdup (tempname);
3803       free (tempname);
3804
3805       argvi = new_var_info (argdecl, newindex,newname, newindex);
3806       argvi->decl = argdecl;
3807       VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, argvi);
3808       argvi->offset = i;
3809       argvi->size = 1;
3810       argvi->fullsize = vi->fullsize;
3811       argvi->has_union = false;
3812       insert_into_field_list_sorted (vi, argvi);
3813       stats.total_vars ++;
3814       if (arg)
3815         {
3816           insert_id_for_tree (arg, newindex);
3817           arg = TREE_CHAIN (arg);
3818         }
3819     }
3820
3821   /* Create a variable for the return var.  */
3822   if (DECL_RESULT (decl) != NULL
3823       || !VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl))))
3824     {
3825       varinfo_t resultvi;
3826       const char *newname;
3827       char *tempname;
3828       unsigned int newindex;
3829       tree resultdecl = decl;
3830
3831       vi->fullsize ++;
3832
3833       if (DECL_RESULT (decl))
3834         resultdecl = DECL_RESULT (decl);
3835       
3836       newindex = VEC_length (varinfo_t, varmap);
3837       asprintf (&tempname, "%s.result", name);
3838       newname = ggc_strdup (tempname);
3839       free (tempname);
3840
3841       resultvi = new_var_info (resultdecl, newindex, newname, newindex);
3842       resultvi->decl = resultdecl;
3843       VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, resultvi);
3844       resultvi->offset = i;
3845       resultvi->size = 1;
3846       resultvi->fullsize = vi->fullsize;
3847       resultvi->has_union = false;
3848       insert_into_field_list_sorted (vi, resultvi);
3849       stats.total_vars ++;
3850       if (DECL_RESULT (decl))
3851         insert_id_for_tree (DECL_RESULT (decl), newindex);
3852     }
3853   return index;
3854 }  
3855
3856
3857 /* Return true if FIELDSTACK contains fields that overlap. 
3858    FIELDSTACK is assumed to be sorted by offset.  */
3859
3860 static bool
3861 check_for_overlaps (VEC (fieldoff_s,heap) *fieldstack)
3862 {
3863   fieldoff_s *fo = NULL;
3864   unsigned int i;
3865   HOST_WIDE_INT lastoffset = -1;
3866
3867   for (i = 0; VEC_iterate (fieldoff_s, fieldstack, i, fo); i++)
3868     {
3869       if (fo->offset == lastoffset)
3870         return true;
3871       lastoffset = fo->offset;
3872     }
3873   return false;
3874 }
3875 /* Create a varinfo structure for NAME and DECL, and add it to VARMAP.
3876    This will also create any varinfo structures necessary for fields
3877    of DECL.  */
3878
3879 static unsigned int
3880 create_variable_info_for (tree decl, const char *name)
3881 {
3882   unsigned int index = VEC_length (varinfo_t, varmap);
3883   varinfo_t vi;
3884   tree decltype = TREE_TYPE (decl);
3885   tree declsize = DECL_P (decl) ? DECL_SIZE (decl) : TYPE_SIZE (decltype);
3886   bool notokay = false;
3887   bool hasunion;
3888   bool is_global = DECL_P (decl) ? is_global_var (decl) : false;
3889   VEC (fieldoff_s,heap) *fieldstack = NULL;
3890   
3891   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL && in_ipa_mode)
3892     return create_function_info_for (decl, name);
3893
3894   hasunion = TREE_CODE (decltype) == UNION_TYPE
3895              || TREE_CODE (decltype) == QUAL_UNION_TYPE;
3896   if (var_can_have_subvars (decl) && use_field_sensitive && !hasunion)
3897     {
3898       push_fields_onto_fieldstack (decltype, &fieldstack, 0, &hasunion);
3899       if (hasunion)
3900         {
3901           VEC_free (fieldoff_s, heap, fieldstack);
3902           notokay = true;
3903         }
3904     }
3905   
3906
3907   /* If the variable doesn't have subvars, we may end up needing to
3908      sort the field list and create fake variables for all the
3909      fields.  */
3910   vi = new_var_info (decl, index, name, index);
3911   vi->decl = decl;
3912   vi->offset = 0;
3913   vi->has_union = hasunion;
3914   if (!declsize
3915       || TREE_CODE (declsize) != INTEGER_CST
3916       || TREE_CODE (decltype) == UNION_TYPE
3917       || TREE_CODE (decltype) == QUAL_UNION_TYPE)
3918     {
3919       vi->is_unknown_size_var = true;
3920       vi->fullsize = ~0;
3921       vi->size = ~0;
3922     }
3923   else
3924     {
3925       vi->fullsize = TREE_INT_CST_LOW (declsize);
3926       vi->size = vi->fullsize;
3927     }
3928   
3929   insert_id_for_tree (vi->decl, index);  
3930   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, vi);
3931   if (is_global && (!flag_whole_program || !in_ipa_mode))
3932     make_constraint_to_anything (vi);
3933
3934   stats.total_vars++;
3935   if (use_field_sensitive 
3936       && !notokay 
3937       && !vi->is_unknown_size_var 
3938       && var_can_have_subvars (decl)
3939       && VEC_length (fieldoff_s, fieldstack) <= MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE)
3940     {
3941       unsigned int newindex = VEC_length (varinfo_t, varmap);
3942       fieldoff_s *fo = NULL;
3943       unsigned int i;
3944
3945       for (i = 0; !notokay && VEC_iterate (fieldoff_s, fieldstack, i, fo); i++)
3946         {
3947           if (! fo->size
3948               || TREE_CODE (fo->size) != INTEGER_CST
3949               || fo->offset < 0)
3950             {
3951               notokay = true;
3952               break;
3953             }
3954         }
3955
3956       /* We can't sort them if we have a field with a variable sized type,
3957          which will make notokay = true.  In that case, we are going to return
3958          without creating varinfos for the fields anyway, so sorting them is a
3959          waste to boot.  */
3960       if (!notokay)
3961         {       
3962           sort_fieldstack (fieldstack);
3963           /* Due to some C++ FE issues, like PR 22488, we might end up
3964              what appear to be overlapping fields even though they,
3965              in reality, do not overlap.  Until the C++ FE is fixed,
3966              we will simply disable field-sensitivity for these cases.  */
3967           notokay = check_for_overlaps (fieldstack);
3968         }
3969       
3970       
3971       if (VEC_length (fieldoff_s, fieldstack) != 0)
3972         fo = VEC_index (fieldoff_s, fieldstack, 0);
3973
3974       if (fo == NULL || notokay)
3975         {
3976           vi->is_unknown_size_var = 1;
3977           vi->fullsize = ~0;
3978           vi->size = ~0;
3979           VEC_free (fieldoff_s, heap, fieldstack);
3980           return index;
3981         }
3982       
3983       vi->size = TREE_INT_CST_LOW (fo->size);
3984       vi->offset = fo->offset;
3985       for (i = VEC_length (fieldoff_s, fieldstack) - 1; 
3986            i >= 1 && VEC_iterate (fieldoff_s, fieldstack, i, fo); 
3987            i--)
3988         {
3989           varinfo_t newvi;
3990           const char *newname;
3991           char *tempname;
3992
3993           newindex = VEC_length (varinfo_t, varmap);
3994           if (fo->decl)
3995             asprintf (&tempname, "%s.%s", vi->name, alias_get_name (fo->decl));
3996           else
3997             asprintf (&tempname, "%s." HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, vi->name, fo->offset);
3998           newname = ggc_strdup (tempname);
3999           free (tempname);
4000           newvi = new_var_info (decl, newindex, newname, newindex);
4001           newvi->offset = fo->offset;
4002           newvi->size = TREE_INT_CST_LOW (fo->size);
4003           newvi->fullsize = vi->fullsize;
4004           insert_into_field_list (vi, newvi);
4005           VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, newvi);
4006           if (is_global && (!flag_whole_program || !in_ipa_mode))
4007             make_constraint_to_anything (newvi);
4008
4009           stats.total_vars++;
4010         }
4011       VEC_free (fieldoff_s, heap, fieldstack);
4012     }
4013   return index;
4014 }
4015
4016 /* Print out the points-to solution for VAR to FILE.  */
4017
4018 void
4019 dump_solution_for_var (FILE *file, unsigned int var)
4020 {
4021   varinfo_t vi = get_varinfo (var);
4022   unsigned int i;
4023   bitmap_iterator bi; 
4024   
4025   fprintf (file, "%s = { ", vi->name);
4026   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (get_varinfo (vi->node)->solution, 0, i, bi)
4027     {
4028       fprintf (file, "%s ", get_varinfo (i)->name);
4029     }
4030   fprintf (file, "}\n");
4031 }
4032
4033 /* Print the points-to solution for VAR to stdout.  */
4034
4035 void
4036 debug_solution_for_var (unsigned int var)
4037 {
4038   dump_solution_for_var (stdout, var);
4039 }
4040
4041
4042 /* Create varinfo structures for all of the variables in the
4043    function for intraprocedural mode.  */
4044
4045 static void
4046 intra_create_variable_infos (void)
4047 {
4048   tree t;
4049
4050   /* For each incoming argument arg, ARG = &ANYTHING or a dummy variable if
4051      flag_argument_noalias > 2. */
4052   for (t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl); t; t = TREE_CHAIN (t))
4053     {
4054       struct constraint_expr lhs;
4055       varinfo_t p;
4056       
4057       lhs.offset = 0;
4058       lhs.type = SCALAR;
4059       lhs.var  = create_variable_info_for (t, alias_get_name (t));
4060
4061       /* With flag_argument_noalias greater than two means that the incoming
4062          argument cannot alias anything except for itself so create a HEAP
4063          variable.  */
4064       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (t))
4065           && flag_argument_noalias > 2)
4066         {
4067           varinfo_t vi;
4068           struct constraint_expr rhs;
4069           tree heapvar = heapvar_lookup (t);
4070           unsigned int id;
4071           if (heapvar == NULL_TREE)
4072             {
4073               heapvar = create_tmp_var_raw (TREE_TYPE (TREE_TYPE (t)), 
4074                                             "PARM_NOALIAS");
4075               DECL_EXTERNAL (heapvar) = 1;
4076               if (referenced_vars)
4077                 add_referenced_tmp_var (heapvar);
4078               heapvar_insert (t, heapvar);
4079             }
4080           id = create_variable_info_for (heapvar,
4081                                          alias_get_name (heapvar));
4082           vi = get_varinfo (id);
4083           vi->is_artificial_var = 1;
4084           vi->is_heap_var = 1;
4085           rhs.var = id;
4086           rhs.type = ADDRESSOF;
4087           rhs.offset = 0;
4088           for (p = get_varinfo (lhs.var); p; p = p->next)
4089             {
4090               struct constraint_expr temp = lhs;
4091               temp.var = p->id;
4092               process_constraint (new_constraint (temp, rhs));
4093             }
4094         }
4095       else      
4096         for (p = get_varinfo (lhs.var); p; p = p->next)
4097           make_constraint_to_anything (p);
4098     }   
4099 }
4100
4101 /* Set bits in INTO corresponding to the variable uids in solution set
4102    FROM  */
4103
4104 static void
4105 set_uids_in_ptset (bitmap into, bitmap from)
4106 {
4107   unsigned int i;
4108   bitmap_iterator bi;
4109   subvar_t sv;
4110
4111   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (from, 0, i, bi)
4112     {
4113       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
4114
4115       /* The only artificial variables that are allowed in a may-alias
4116          set are heap variables.  */
4117       if (vi->is_artificial_var && !vi->is_heap_var)
4118         continue;
4119       
4120       if (vi->has_union && get_subvars_for_var (vi->decl) != NULL)
4121         {
4122           /* Variables containing unions may need to be converted to
4123              their SFT's, because SFT's can have unions and we cannot.  */
4124           for (sv = get_subvars_for_var (vi->decl); sv; sv = sv->next)
4125             bitmap_set_bit (into, DECL_UID (sv->var));
4126         }
4127       else if (TREE_CODE (vi->decl) == VAR_DECL 
4128                || TREE_CODE (vi->decl) == PARM_DECL)
4129         {
4130           if (var_can_have_subvars (vi->decl)
4131                    && get_subvars_for_var (vi->decl))
4132             {
4133               /* If VI->DECL is an aggregate for which we created
4134                  SFTs, add the SFT corresponding to VI->OFFSET.  */
4135               tree sft = get_subvar_at (vi->decl, vi->offset);
4136               if (sft)
4137                 bitmap_set_bit (into, DECL_UID (sft));
4138             }
4139           else
4140             {
4141               /* Otherwise, just add VI->DECL to the alias set.  */
4142               bitmap_set_bit (into, DECL_UID (vi->decl));
4143             }
4144         }
4145     }
4146 }
4147
4148
4149 static bool have_alias_info = false;
4150
4151 /* Given a pointer variable P, fill in its points-to set, or return
4152    false if we can't.  */
4153
4154 bool
4155 find_what_p_points_to (tree p)
4156 {
4157   unsigned int id = 0;
4158   tree lookup_p = p;
4159
4160   if (!have_alias_info)
4161     return false;
4162
4163   /* For parameters, get at the points-to set for the actual parm
4164      decl.  */
4165   if (TREE_CODE (p) == SSA_NAME 
4166       && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (p)) == PARM_DECL 
4167       && default_def (SSA_NAME_VAR (p)) == p)
4168     lookup_p = SSA_NAME_VAR (p);
4169
4170   if (lookup_id_for_tree (lookup_p, &id))
4171     {
4172       varinfo_t vi = get_varinfo (id);
4173       
4174       if (vi->is_artificial_var)
4175         return false;
4176
4177       /* See if this is a field or a structure.  */
4178       if (vi->size != vi->fullsize)
4179         {
4180           /* Nothing currently asks about structure fields directly,
4181              but when they do, we need code here to hand back the
4182              points-to set.  */
4183           if (!var_can_have_subvars (vi->decl)
4184               || get_subvars_for_var (vi->decl) == NULL)
4185             return false;
4186         } 
4187       else
4188         {
4189           struct ptr_info_def *pi = get_ptr_info (p);
4190           unsigned int i;
4191           bitmap_iterator bi;
4192
4193           /* This variable may have been collapsed, let's get the real
4194              variable.  */
4195           vi = get_varinfo (vi->node);
4196           
4197           /* Translate artificial variables into SSA_NAME_PTR_INFO
4198              attributes.  */
4199           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vi->solution, 0, i, bi)
4200             {
4201               varinfo_t vi = get_varinfo (i);
4202
4203               if (vi->is_artificial_var)
4204                 {
4205                   /* FIXME.  READONLY should be handled better so that
4206                      flow insensitive aliasing can disregard writable
4207                      aliases.  */
4208                   if (vi->id == nothing_id)
4209                     pi->pt_null = 1;
4210                   else if (vi->id == anything_id)
4211                     pi->pt_anything = 1;
4212                   else if (vi->id == readonly_id)
4213                     pi->pt_anything = 1;
4214                   else if (vi->id == integer_id)
4215                     pi->pt_anything = 1;
4216                   else if (vi->is_heap_var)
4217                     pi->pt_global_mem = 1;
4218                 }
4219             }
4220
4221           if (pi->pt_anything)
4222             return false;
4223
4224           if (!pi->pt_vars)
4225             pi->pt_vars = BITMAP_GGC_ALLOC ();
4226
4227           set_uids_in_ptset (pi->pt_vars, vi->solution);
4228
4229           if (bitmap_empty_p (pi->pt_vars))
4230             pi->pt_vars = NULL;
4231
4232           return true;
4233         }
4234     }
4235
4236   return false;
4237 }
4238
4239
4240
4241 /* Dump points-to information to OUTFILE.  */
4242
4243 void
4244 dump_sa_points_to_info (FILE *outfile)
4245 {
4246   unsigned int i;
4247
4248   fprintf (outfile, "\nPoints-to sets\n\n");
4249
4250   if (dump_flags & TDF_STATS)
4251     {
4252       fprintf (outfile, "Stats:\n");
4253       fprintf (outfile, "Total vars:               %d\n", stats.total_vars);
4254       fprintf (outfile, "Statically unified vars:  %d\n",
4255                stats.unified_vars_static);
4256       fprintf (outfile, "Collapsed vars:           %d\n", stats.collapsed_vars);
4257       fprintf (outfile, "Dynamically unified vars: %d\n",
4258                stats.unified_vars_dynamic);
4259       fprintf (outfile, "Iterations:               %d\n", stats.iterations);
4260       fprintf (outfile, "Number of edges:          %d\n", stats.num_edges);
4261     }
4262
4263   for (i = 0; i < VEC_length (varinfo_t, varmap); i++)
4264     dump_solution_for_var (outfile, i);
4265 }
4266
4267
4268 /* Debug points-to information to stderr.  */
4269
4270 void
4271 debug_sa_points_to_info (void)
4272 {
4273   dump_sa_points_to_info (stderr);
4274 }
4275
4276
4277 /* Initialize the always-existing constraint variables for NULL
4278    ANYTHING, READONLY, and INTEGER */
4279
4280 static void
4281 init_base_vars (void)
4282 {
4283   struct constraint_expr lhs, rhs;
4284
4285   /* Create the NULL variable, used to represent that a variable points
4286      to NULL.  */
4287   nothing_tree = create_tmp_var_raw (void_type_node, "NULL");
4288   var_nothing = new_var_info (nothing_tree, 0, "NULL", 0);
4289   insert_id_for_tree (nothing_tree, 0);
4290   var_nothing->is_artificial_var = 1;
4291   var_nothing->offset = 0;
4292   var_nothing->size = ~0;
4293   var_nothing->fullsize = ~0;
4294   var_nothing->is_special_var = 1;
4295   nothing_id = 0;
4296   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, var_nothing);
4297
4298   /* Create the ANYTHING variable, used to represent that a variable
4299      points to some unknown piece of memory.  */
4300   anything_tree = create_tmp_var_raw (void_type_node, "ANYTHING");
4301   var_anything = new_var_info (anything_tree, 1, "ANYTHING", 1); 
4302   insert_id_for_tree (anything_tree, 1);
4303   var_anything->is_artificial_var = 1;
4304   var_anything->size = ~0;
4305   var_anything->offset = 0;
4306   var_anything->next = NULL;
4307   var_anything->fullsize = ~0;
4308   var_anything->is_special_var = 1;
4309   anything_id = 1;
4310
4311   /* Anything points to anything.  This makes deref constraints just
4312      work in the presence of linked list and other p = *p type loops, 
4313      by saying that *ANYTHING = ANYTHING. */
4314   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, var_anything);
4315   lhs.type = SCALAR;
4316   lhs.var = anything_id;
4317   lhs.offset = 0;
4318   rhs.type = ADDRESSOF;
4319   rhs.var = anything_id;
4320   rhs.offset = 0;
4321   var_anything->address_taken = true;
4322
4323   /* This specifically does not use process_constraint because
4324      process_constraint ignores all anything = anything constraints, since all
4325      but this one are redundant.  */
4326   VEC_safe_push (constraint_t, heap, constraints, new_constraint (lhs, rhs));
4327   
4328   /* Create the READONLY variable, used to represent that a variable
4329      points to readonly memory.  */
4330   readonly_tree = create_tmp_var_raw (void_type_node, "READONLY");
4331   var_readonly = new_var_info (readonly_tree, 2, "READONLY", 2);
4332   var_readonly->is_artificial_var = 1;
4333   var_readonly->offset = 0;
4334   var_readonly->size = ~0;
4335   var_readonly->fullsize = ~0;
4336   var_readonly->next = NULL;
4337   var_readonly->is_special_var = 1;
4338   insert_id_for_tree (readonly_tree, 2);
4339   readonly_id = 2;
4340   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, var_readonly);
4341
4342   /* readonly memory points to anything, in order to make deref
4343      easier.  In reality, it points to anything the particular
4344      readonly variable can point to, but we don't track this
4345      separately. */
4346   lhs.type = SCALAR;
4347   lhs.var = readonly_id;
4348   lhs.offset = 0;
4349   rhs.type = ADDRESSOF;
4350   rhs.var = anything_id;
4351   rhs.offset = 0;
4352   
4353   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
4354   
4355   /* Create the INTEGER variable, used to represent that a variable points
4356      to an INTEGER.  */
4357   integer_tree = create_tmp_var_raw (void_type_node, "INTEGER");
4358   var_integer = new_var_info (integer_tree, 3, "INTEGER", 3);
4359   insert_id_for_tree (integer_tree, 3);
4360   var_integer->is_artificial_var = 1;
4361   var_integer->size = ~0;
4362   var_integer->fullsize = ~0;
4363   var_integer->offset = 0;
4364   var_integer->next = NULL;
4365   var_integer->is_special_var = 1;
4366   integer_id = 3;
4367   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, var_integer);
4368
4369   /* *INTEGER = ANYTHING, because we don't know where a dereference of a random
4370      integer will point to.  */
4371   lhs.type = SCALAR;
4372   lhs.var = integer_id;
4373   lhs.offset = 0;
4374   rhs.type = ADDRESSOF;
4375   rhs.var = anything_id;
4376   rhs.offset = 0;
4377   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
4378 }  
4379
4380 /* Return true if we actually need to solve the constraint graph in order to
4381    get our points-to sets.  This is false when, for example, no addresses are
4382    taken other than special vars, or all points-to sets with members already
4383    contain the anything variable and there are no predecessors for other
4384    sets.  */
4385
4386 static bool
4387 need_to_solve (void)
4388 {
4389   int i;
4390   varinfo_t v;
4391   bool found_address_taken = false;
4392   bool found_non_anything = false;
4393
4394   for (i = 0; VEC_iterate (varinfo_t, varmap, i, v); i++)
4395     {
4396       if (v->is_special_var)
4397         continue;
4398
4399       if (v->address_taken)
4400         found_address_taken = true;
4401
4402       if (v->solution 
4403           && !bitmap_empty_p (v->solution) 
4404           && !bitmap_bit_p (v->solution, anything_id))
4405         found_non_anything = true;
4406       else if (bitmap_empty_p (v->solution)
4407                && (VEC_length (constraint_edge_t, graph->preds[v->id]) != 0
4408                  || (graph->zero_weight_preds[v->id] && !bitmap_empty_p (graph->zero_weight_preds[v->id]))))
4409         found_non_anything = true;
4410
4411       if (found_address_taken && found_non_anything)
4412         return true;
4413     }
4414
4415   return false;
4416 }
4417
4418 /* Initialize things necessary to perform PTA */
4419
4420 static void
4421 init_alias_vars (void)
4422 {
4423   bitmap_obstack_initialize (&ptabitmap_obstack);
4424   bitmap_obstack_initialize (&predbitmap_obstack);
4425
4426   constraint_pool = create_alloc_pool ("Constraint pool", 
4427                                        sizeof (struct constraint), 30);
4428   variable_info_pool = create_alloc_pool ("Variable info pool",
4429                                           sizeof (struct variable_info), 30);
4430   constraint_edge_pool = create_alloc_pool ("Constraint edges",
4431                                             sizeof (struct constraint_edge), 30);
4432   
4433   constraints = VEC_alloc (constraint_t, heap, 8);
4434   varmap = VEC_alloc (varinfo_t, heap, 8);
4435   id_for_tree = htab_create (10, tree_id_hash, tree_id_eq, free);
4436   memset (&stats, 0, sizeof (stats));
4437
4438   init_base_vars ();
4439 }
4440
4441
4442 /* Create points-to sets for the current function.  See the comments
4443    at the start of the file for an algorithmic overview.  */
4444
4445 void
4446 compute_points_to_sets (struct alias_info *ai)
4447 {
4448   basic_block bb;
4449
4450   timevar_push (TV_TREE_PTA);
4451
4452   init_alias_vars ();
4453
4454   intra_create_variable_infos ();
4455
4456   /* Now walk all statements and derive aliases.  */
4457   FOR_EACH_BB (bb)
4458     {
4459       block_stmt_iterator bsi; 
4460       tree phi;
4461
4462       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = TREE_CHAIN (phi))
4463         {
4464           if (is_gimple_reg (PHI_RESULT (phi)))
4465             {
4466               find_func_aliases (phi);
4467               /* Update various related attributes like escaped
4468                  addresses, pointer dereferences for loads and stores.
4469                  This is used when creating name tags and alias
4470                  sets.  */
4471               update_alias_info (phi, ai);
4472             }
4473         }
4474
4475       for (bsi = bsi_start (bb); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
4476         {
4477           tree stmt = bsi_stmt (bsi);
4478           find_func_aliases (stmt);
4479               /* Update various related attributes like escaped
4480                  addresses, pointer dereferences for loads and stores.
4481                  This is used when creating name tags and alias
4482                  sets.  */
4483           update_alias_info (stmt, ai);
4484         }
4485     }
4486
4487   build_constraint_graph ();
4488
4489   if (dump_file)
4490     {
4491       fprintf (dump_file, "Points-to analysis\n\nConstraints:\n\n");
4492       dump_constraints (dump_file);
4493     }
4494   
4495   if (1 || need_to_solve ())
4496     {
4497       if (dump_file)
4498         fprintf (dump_file,
4499                  "\nCollapsing static cycles and doing variable "
4500                  "substitution:\n");
4501       
4502       find_and_collapse_graph_cycles (graph, false);
4503       perform_var_substitution (graph);
4504       
4505       if (dump_file)
4506         fprintf (dump_file, "\nSolving graph:\n");
4507       
4508       solve_graph (graph);
4509     }
4510   
4511   if (dump_file)
4512     dump_sa_points_to_info (dump_file);
4513   
4514   have_alias_info = true;
4515
4516   timevar_pop (TV_TREE_PTA);
4517 }
4518
4519
4520 /* Delete created points-to sets.  */
4521
4522 void
4523 delete_points_to_sets (void)
4524 {
4525   varinfo_t v;
4526   int i;
4527
4528   htab_delete (id_for_tree);
4529   bitmap_obstack_release (&ptabitmap_obstack);
4530   bitmap_obstack_release (&predbitmap_obstack);
4531   VEC_free (constraint_t, heap, constraints);
4532   
4533   for (i = 0; VEC_iterate (varinfo_t, varmap, i, v); i++)
4534     {
4535       VEC_free (constraint_edge_t, heap, graph->succs[i]);
4536       VEC_free (constraint_edge_t, heap, graph->preds[i]);
4537       VEC_free (constraint_t, heap, v->complex);
4538     }
4539   free (graph->zero_weight_preds);
4540   free (graph->zero_weight_succs);
4541   free (graph->succs);
4542   free (graph->preds);
4543   free (graph);
4544
4545   VEC_free (varinfo_t, heap, varmap);
4546   free_alloc_pool (variable_info_pool);
4547   free_alloc_pool (constraint_pool); 
4548   free_alloc_pool (constraint_edge_pool);
4549
4550   have_alias_info = false;
4551 }
4552
4553 /* Return true if we should execute IPA PTA.  */
4554 static bool
4555 gate_ipa_pta (void)
4556 {
4557   return (flag_unit_at_a_time != 0
4558           && flag_ipa_pta
4559           /* Don't bother doing anything if the program has errors.  */
4560           && !(errorcount || sorrycount));
4561 }
4562
4563 /* Execute the driver for IPA PTA.  */
4564 static unsigned int
4565 ipa_pta_execute (void)
4566 {
4567   struct cgraph_node *node;
4568   in_ipa_mode = 1;
4569   init_alias_heapvars ();
4570   init_alias_vars ();
4571    
4572   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
4573     {
4574       if (!node->analyzed || cgraph_is_master_clone (node))
4575         {
4576           unsigned int varid;
4577           
4578           varid = create_function_info_for (node->decl, 
4579                                             cgraph_node_name (node));
4580           if (node->local.externally_visible)
4581             {
4582               varinfo_t fi = get_varinfo (varid);
4583               for (; fi; fi = fi->next)
4584                 make_constraint_to_anything (fi);
4585             }
4586         }
4587     }
4588   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
4589     {
4590       if (node->analyzed && cgraph_is_master_clone (node))
4591         {
4592           struct function *cfun = DECL_STRUCT_FUNCTION (node->decl);
4593           basic_block bb;
4594           tree old_func_decl = current_function_decl;
4595           if (dump_file)
4596             fprintf (dump_file, 
4597                      "Generating constraints for %s\n", 
4598                      cgraph_node_name (node)); 
4599           push_cfun (cfun);
4600           current_function_decl = node->decl;
4601
4602           FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
4603             {
4604               block_stmt_iterator bsi; 
4605               tree phi;
4606               
4607               for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = TREE_CHAIN (phi))
4608                 {
4609                   if (is_gimple_reg (PHI_RESULT (phi)))
4610                     {
4611                       find_func_aliases (phi);
4612                     }
4613                 }
4614               
4615               for (bsi = bsi_start (bb); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
4616                 {
4617                   tree stmt = bsi_stmt (bsi);
4618                   find_func_aliases (stmt);
4619                 }
4620             }   
4621           current_function_decl = old_func_decl;
4622           pop_cfun ();    
4623         }
4624       else
4625         {
4626           /* Make point to anything.  */
4627         }
4628     }
4629
4630   build_constraint_graph ();
4631
4632   if (dump_file)
4633     {
4634       fprintf (dump_file, "Points-to analysis\n\nConstraints:\n\n");
4635       dump_constraints (dump_file);
4636     }
4637   
4638   if (need_to_solve ())
4639     {
4640       if (dump_file)
4641         fprintf (dump_file, 
4642                  "\nCollapsing static cycles and doing variable "
4643                  "substitution:\n");
4644       
4645       find_and_collapse_graph_cycles (graph, false);
4646       perform_var_substitution (graph);
4647       
4648       if (dump_file)
4649         fprintf (dump_file, "\nSolving graph:\n");
4650       
4651       solve_graph (graph);
4652     }
4653   
4654   if (dump_file)
4655     dump_sa_points_to_info (dump_file);
4656   in_ipa_mode = 0;
4657   delete_alias_heapvars ();
4658   delete_points_to_sets ();
4659   return 0;
4660 }
4661   
4662 struct tree_opt_pass pass_ipa_pta =
4663 {
4664   "pta",                                /* name */
4665   gate_ipa_pta,                 /* gate */
4666   ipa_pta_execute,                      /* execute */
4667   NULL,                                 /* sub */
4668   NULL,                                 /* next */
4669   0,                                    /* static_pass_number */
4670   TV_IPA_PTA,                   /* tv_id */
4671   0,                                    /* properties_required */
4672   0,                                    /* properties_provided */
4673   0,                                    /* properties_destroyed */
4674   0,                                    /* todo_flags_start */
4675   0,                                    /* todo_flags_finish */
4676   0                                     /* letter */
4677 };
4678
4679 /* Initialize the heapvar for statement mapping.  */
4680 void 
4681 init_alias_heapvars (void)
4682 {
4683   heapvar_for_stmt = htab_create_ggc (11, tree_map_hash, tree_map_eq, NULL);
4684 }
4685
4686 void
4687 delete_alias_heapvars (void)
4688 {
4689   htab_delete (heapvar_for_stmt);  
4690 }
4691
4692   
4693 #include "gt-tree-ssa-structalias.h"