OSDN Git Service

2008-03-13 Jerry DeLisle <jvdelisle@gcc.gnu.org>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-structalias.c
1 /* Tree based points-to analysis
2    Copyright (C) 2005, 2006, 2007 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Daniel Berlin <dberlin@dberlin.org>
4
5    This file is part of GCC.
6
7    GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
8    under the terms of the GNU General Public License as published by
9    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
10    (at your option) any later version.
11
12    GCC is distributed in the hope that it will be useful,
13    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15    GNU General Public License for more details.
16
17    You should have received a copy of the GNU General Public License
18    along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
19    <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
20
21 #include "config.h"
22 #include "system.h"
23 #include "coretypes.h"
24 #include "tm.h"
25 #include "ggc.h"
26 #include "obstack.h"
27 #include "bitmap.h"
28 #include "flags.h"
29 #include "rtl.h"
30 #include "tm_p.h"
31 #include "hard-reg-set.h"
32 #include "basic-block.h"
33 #include "output.h"
34 #include "errors.h"
35 #include "diagnostic.h"
36 #include "tree.h"
37 #include "c-common.h"
38 #include "tree-flow.h"
39 #include "tree-inline.h"
40 #include "varray.h"
41 #include "c-tree.h"
42 #include "tree-gimple.h"
43 #include "hashtab.h"
44 #include "function.h"
45 #include "cgraph.h"
46 #include "tree-pass.h"
47 #include "timevar.h"
48 #include "alloc-pool.h"
49 #include "splay-tree.h"
50 #include "params.h"
51 #include "tree-ssa-structalias.h"
52 #include "cgraph.h"
53 #include "alias.h"
54 #include "pointer-set.h"
55
56 /* The idea behind this analyzer is to generate set constraints from the
57    program, then solve the resulting constraints in order to generate the
58    points-to sets.
59
60    Set constraints are a way of modeling program analysis problems that
61    involve sets.  They consist of an inclusion constraint language,
62    describing the variables (each variable is a set) and operations that
63    are involved on the variables, and a set of rules that derive facts
64    from these operations.  To solve a system of set constraints, you derive
65    all possible facts under the rules, which gives you the correct sets
66    as a consequence.
67
68    See  "Efficient Field-sensitive pointer analysis for C" by "David
69    J. Pearce and Paul H. J. Kelly and Chris Hankin, at
70    http://citeseer.ist.psu.edu/pearce04efficient.html
71
72    Also see "Ultra-fast Aliasing Analysis using CLA: A Million Lines
73    of C Code in a Second" by ""Nevin Heintze and Olivier Tardieu" at
74    http://citeseer.ist.psu.edu/heintze01ultrafast.html
75
76    There are three types of real constraint expressions, DEREF,
77    ADDRESSOF, and SCALAR.  Each constraint expression consists
78    of a constraint type, a variable, and an offset.
79
80    SCALAR is a constraint expression type used to represent x, whether
81    it appears on the LHS or the RHS of a statement.
82    DEREF is a constraint expression type used to represent *x, whether
83    it appears on the LHS or the RHS of a statement.
84    ADDRESSOF is a constraint expression used to represent &x, whether
85    it appears on the LHS or the RHS of a statement.
86
87    Each pointer variable in the program is assigned an integer id, and
88    each field of a structure variable is assigned an integer id as well.
89
90    Structure variables are linked to their list of fields through a "next
91    field" in each variable that points to the next field in offset
92    order.
93    Each variable for a structure field has
94
95    1. "size", that tells the size in bits of that field.
96    2. "fullsize, that tells the size in bits of the entire structure.
97    3. "offset", that tells the offset in bits from the beginning of the
98    structure to this field.
99
100    Thus,
101    struct f
102    {
103      int a;
104      int b;
105    } foo;
106    int *bar;
107
108    looks like
109
110    foo.a -> id 1, size 32, offset 0, fullsize 64, next foo.b
111    foo.b -> id 2, size 32, offset 32, fullsize 64, next NULL
112    bar -> id 3, size 32, offset 0, fullsize 32, next NULL
113
114
115   In order to solve the system of set constraints, the following is
116   done:
117
118   1. Each constraint variable x has a solution set associated with it,
119   Sol(x).
120
121   2. Constraints are separated into direct, copy, and complex.
122   Direct constraints are ADDRESSOF constraints that require no extra
123   processing, such as P = &Q
124   Copy constraints are those of the form P = Q.
125   Complex constraints are all the constraints involving dereferences
126   and offsets (including offsetted copies).
127
128   3. All direct constraints of the form P = &Q are processed, such
129   that Q is added to Sol(P)
130
131   4. All complex constraints for a given constraint variable are stored in a
132   linked list attached to that variable's node.
133
134   5. A directed graph is built out of the copy constraints. Each
135   constraint variable is a node in the graph, and an edge from
136   Q to P is added for each copy constraint of the form P = Q
137
138   6. The graph is then walked, and solution sets are
139   propagated along the copy edges, such that an edge from Q to P
140   causes Sol(P) <- Sol(P) union Sol(Q).
141
142   7.  As we visit each node, all complex constraints associated with
143   that node are processed by adding appropriate copy edges to the graph, or the
144   appropriate variables to the solution set.
145
146   8. The process of walking the graph is iterated until no solution
147   sets change.
148
149   Prior to walking the graph in steps 6 and 7, We perform static
150   cycle elimination on the constraint graph, as well
151   as off-line variable substitution.
152
153   TODO: Adding offsets to pointer-to-structures can be handled (IE not punted
154   on and turned into anything), but isn't.  You can just see what offset
155   inside the pointed-to struct it's going to access.
156
157   TODO: Constant bounded arrays can be handled as if they were structs of the
158   same number of elements.
159
160   TODO: Modeling heap and incoming pointers becomes much better if we
161   add fields to them as we discover them, which we could do.
162
163   TODO: We could handle unions, but to be honest, it's probably not
164   worth the pain or slowdown.  */
165
166 static GTY ((if_marked ("tree_map_marked_p"), param_is (struct tree_map)))
167 htab_t heapvar_for_stmt;
168
169 static bool use_field_sensitive = true;
170 static int in_ipa_mode = 0;
171
172 /* Used for predecessor bitmaps. */
173 static bitmap_obstack predbitmap_obstack;
174
175 /* Used for points-to sets.  */
176 static bitmap_obstack pta_obstack;
177
178 /* Used for oldsolution members of variables. */
179 static bitmap_obstack oldpta_obstack;
180
181 /* Used for per-solver-iteration bitmaps.  */
182 static bitmap_obstack iteration_obstack;
183
184 static unsigned int create_variable_info_for (tree, const char *);
185 typedef struct constraint_graph *constraint_graph_t;
186 static void unify_nodes (constraint_graph_t, unsigned int, unsigned int, bool);
187
188 DEF_VEC_P(constraint_t);
189 DEF_VEC_ALLOC_P(constraint_t,heap);
190
191 #define EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP(a, b, c, d)        \
192   if (a)                                                \
193     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (a, b, c, d)
194
195 static struct constraint_stats
196 {
197   unsigned int total_vars;
198   unsigned int nonpointer_vars;
199   unsigned int unified_vars_static;
200   unsigned int unified_vars_dynamic;
201   unsigned int iterations;
202   unsigned int num_edges;
203   unsigned int num_implicit_edges;
204   unsigned int points_to_sets_created;
205 } stats;
206
207 struct variable_info
208 {
209   /* ID of this variable  */
210   unsigned int id;
211
212   /* Name of this variable */
213   const char *name;
214
215   /* Tree that this variable is associated with.  */
216   tree decl;
217
218   /* Offset of this variable, in bits, from the base variable  */
219   unsigned HOST_WIDE_INT offset;
220
221   /* Size of the variable, in bits.  */
222   unsigned HOST_WIDE_INT size;
223
224   /* Full size of the base variable, in bits.  */
225   unsigned HOST_WIDE_INT fullsize;
226
227   /* A link to the variable for the next field in this structure.  */
228   struct variable_info *next;
229
230   /* True if the variable is directly the target of a dereference.
231      This is used to track which variables are *actually* dereferenced
232      so we can prune their points to listed. */
233   unsigned int directly_dereferenced:1;
234
235   /* True if this is a variable created by the constraint analysis, such as
236      heap variables and constraints we had to break up.  */
237   unsigned int is_artificial_var:1;
238
239   /* True if this is a special variable whose solution set should not be
240      changed.  */
241   unsigned int is_special_var:1;
242
243   /* True for variables whose size is not known or variable.  */
244   unsigned int is_unknown_size_var:1;
245
246   /* True for variables that have unions somewhere in them.  */
247   unsigned int has_union:1;
248
249   /* True if this is a heap variable.  */
250   unsigned int is_heap_var:1;
251
252   /* True if we may not use TBAA to prune references to this
253      variable.  This is used for C++ placement new.  */
254   unsigned int no_tbaa_pruning : 1;
255
256   /* Points-to set for this variable.  */
257   bitmap solution;
258
259   /* Old points-to set for this variable.  */
260   bitmap oldsolution;
261
262   /* Variable id this was collapsed to due to type unsafety.  This
263      should be unused completely after build_succ_graph, or something
264      is broken.  */
265   struct variable_info *collapsed_to;
266 };
267 typedef struct variable_info *varinfo_t;
268
269 static varinfo_t first_vi_for_offset (varinfo_t, unsigned HOST_WIDE_INT);
270
271 /* Pool of variable info structures.  */
272 static alloc_pool variable_info_pool;
273
274 DEF_VEC_P(varinfo_t);
275
276 DEF_VEC_ALLOC_P(varinfo_t, heap);
277
278 /* Table of variable info structures for constraint variables.
279    Indexed directly by variable info id.  */
280 static VEC(varinfo_t,heap) *varmap;
281
282 /* Return the varmap element N */
283
284 static inline varinfo_t
285 get_varinfo (unsigned int n)
286 {
287   return VEC_index (varinfo_t, varmap, n);
288 }
289
290 /* Return the varmap element N, following the collapsed_to link.  */
291
292 static inline varinfo_t
293 get_varinfo_fc (unsigned int n)
294 {
295   varinfo_t v = VEC_index (varinfo_t, varmap, n);
296
297   if (v->collapsed_to)
298     return v->collapsed_to;
299   return v;
300 }
301
302 /* Variable that represents the unknown pointer.  */
303 static varinfo_t var_anything;
304 static tree anything_tree;
305 static unsigned int anything_id;
306
307 /* Variable that represents the NULL pointer.  */
308 static varinfo_t var_nothing;
309 static tree nothing_tree;
310 static unsigned int nothing_id;
311
312 /* Variable that represents read only memory.  */
313 static varinfo_t var_readonly;
314 static tree readonly_tree;
315 static unsigned int readonly_id;
316
317 /* Variable that represents integers.  This is used for when people do things
318    like &0->a.b.  */
319 static varinfo_t var_integer;
320 static tree integer_tree;
321 static unsigned int integer_id;
322
323 /* Lookup a heap var for FROM, and return it if we find one.  */
324
325 static tree
326 heapvar_lookup (tree from)
327 {
328   struct tree_map *h, in;
329   in.base.from = from;
330
331   h = (struct tree_map *) htab_find_with_hash (heapvar_for_stmt, &in,
332                                                htab_hash_pointer (from));
333   if (h)
334     return h->to;
335   return NULL_TREE;
336 }
337
338 /* Insert a mapping FROM->TO in the heap var for statement
339    hashtable.  */
340
341 static void
342 heapvar_insert (tree from, tree to)
343 {
344   struct tree_map *h;
345   void **loc;
346
347   h = GGC_NEW (struct tree_map);
348   h->hash = htab_hash_pointer (from);
349   h->base.from = from;
350   h->to = to;
351   loc = htab_find_slot_with_hash (heapvar_for_stmt, h, h->hash, INSERT);
352   *(struct tree_map **) loc = h;
353 }
354
355 /* Return a new variable info structure consisting for a variable
356    named NAME, and using constraint graph node NODE.  */
357
358 static varinfo_t
359 new_var_info (tree t, unsigned int id, const char *name)
360 {
361   varinfo_t ret = (varinfo_t) pool_alloc (variable_info_pool);
362   tree var;
363
364   ret->id = id;
365   ret->name = name;
366   ret->decl = t;
367   ret->directly_dereferenced = false;
368   ret->is_artificial_var = false;
369   ret->is_heap_var = false;
370   ret->is_special_var = false;
371   ret->is_unknown_size_var = false;
372   ret->has_union = false;
373   var = t;
374   if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
375     var = SSA_NAME_VAR (var);
376   ret->no_tbaa_pruning = (DECL_P (var)
377                           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var))
378                           && DECL_NO_TBAA_P (var));
379   ret->solution = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
380   ret->oldsolution = BITMAP_ALLOC (&oldpta_obstack);
381   ret->next = NULL;
382   ret->collapsed_to = NULL;
383   return ret;
384 }
385
386 typedef enum {SCALAR, DEREF, ADDRESSOF} constraint_expr_type;
387
388 /* An expression that appears in a constraint.  */
389
390 struct constraint_expr
391 {
392   /* Constraint type.  */
393   constraint_expr_type type;
394
395   /* Variable we are referring to in the constraint.  */
396   unsigned int var;
397
398   /* Offset, in bits, of this constraint from the beginning of
399      variables it ends up referring to.
400
401      IOW, in a deref constraint, we would deref, get the result set,
402      then add OFFSET to each member.   */
403   unsigned HOST_WIDE_INT offset;
404 };
405
406 typedef struct constraint_expr ce_s;
407 DEF_VEC_O(ce_s);
408 DEF_VEC_ALLOC_O(ce_s, heap);
409 static void get_constraint_for (tree, VEC(ce_s, heap) **);
410 static void do_deref (VEC (ce_s, heap) **);
411
412 /* Our set constraints are made up of two constraint expressions, one
413    LHS, and one RHS.
414
415    As described in the introduction, our set constraints each represent an
416    operation between set valued variables.
417 */
418 struct constraint
419 {
420   struct constraint_expr lhs;
421   struct constraint_expr rhs;
422 };
423
424 /* List of constraints that we use to build the constraint graph from.  */
425
426 static VEC(constraint_t,heap) *constraints;
427 static alloc_pool constraint_pool;
428
429
430 DEF_VEC_I(int);
431 DEF_VEC_ALLOC_I(int, heap);
432
433 /* The constraint graph is represented as an array of bitmaps
434    containing successor nodes.  */
435
436 struct constraint_graph
437 {
438   /* Size of this graph, which may be different than the number of
439      nodes in the variable map.  */
440   unsigned int size;
441
442   /* Explicit successors of each node. */
443   bitmap *succs;
444
445   /* Implicit predecessors of each node (Used for variable
446      substitution). */
447   bitmap *implicit_preds;
448
449   /* Explicit predecessors of each node (Used for variable substitution).  */
450   bitmap *preds;
451
452   /* Indirect cycle representatives, or -1 if the node has no indirect
453      cycles.  */
454   int *indirect_cycles;
455
456   /* Representative node for a node.  rep[a] == a unless the node has
457      been unified. */
458   unsigned int *rep;
459
460   /* Equivalence class representative for a label.  This is used for
461      variable substitution.  */
462   int *eq_rep;
463
464   /* Pointer equivalence label for a node.  All nodes with the same
465      pointer equivalence label can be unified together at some point
466      (either during constraint optimization or after the constraint
467      graph is built).  */
468   unsigned int *pe;
469
470   /* Pointer equivalence representative for a label.  This is used to
471      handle nodes that are pointer equivalent but not location
472      equivalent.  We can unite these once the addressof constraints
473      are transformed into initial points-to sets.  */
474   int *pe_rep;
475
476   /* Pointer equivalence label for each node, used during variable
477      substitution.  */
478   unsigned int *pointer_label;
479
480   /* Location equivalence label for each node, used during location
481      equivalence finding.  */
482   unsigned int *loc_label;
483
484   /* Pointed-by set for each node, used during location equivalence
485      finding.  This is pointed-by rather than pointed-to, because it
486      is constructed using the predecessor graph.  */
487   bitmap *pointed_by;
488
489   /* Points to sets for pointer equivalence.  This is *not* the actual
490      points-to sets for nodes.  */
491   bitmap *points_to;
492
493   /* Bitmap of nodes where the bit is set if the node is a direct
494      node.  Used for variable substitution.  */
495   sbitmap direct_nodes;
496
497   /* Bitmap of nodes where the bit is set if the node is address
498      taken.  Used for variable substitution.  */
499   bitmap address_taken;
500
501   /* True if points_to bitmap for this node is stored in the hash
502      table.  */
503   sbitmap pt_used;
504
505   /* Number of incoming edges remaining to be processed by pointer
506      equivalence.
507      Used for variable substitution.  */
508   unsigned int *number_incoming;
509
510
511   /* Vector of complex constraints for each graph node.  Complex
512      constraints are those involving dereferences or offsets that are
513      not 0.  */
514   VEC(constraint_t,heap) **complex;
515 };
516
517 static constraint_graph_t graph;
518
519 /* During variable substitution and the offline version of indirect
520    cycle finding, we create nodes to represent dereferences and
521    address taken constraints.  These represent where these start and
522    end.  */
523 #define FIRST_REF_NODE (VEC_length (varinfo_t, varmap))
524 #define LAST_REF_NODE (FIRST_REF_NODE + (FIRST_REF_NODE - 1))
525
526 /* Return the representative node for NODE, if NODE has been unioned
527    with another NODE.
528    This function performs path compression along the way to finding
529    the representative.  */
530
531 static unsigned int
532 find (unsigned int node)
533 {
534   gcc_assert (node < graph->size);
535   if (graph->rep[node] != node)
536     return graph->rep[node] = find (graph->rep[node]);
537   return node;
538 }
539
540 /* Union the TO and FROM nodes to the TO nodes.
541    Note that at some point in the future, we may want to do
542    union-by-rank, in which case we are going to have to return the
543    node we unified to.  */
544
545 static bool
546 unite (unsigned int to, unsigned int from)
547 {
548   gcc_assert (to < graph->size && from < graph->size);
549   if (to != from && graph->rep[from] != to)
550     {
551       graph->rep[from] = to;
552       return true;
553     }
554   return false;
555 }
556
557 /* Create a new constraint consisting of LHS and RHS expressions.  */
558
559 static constraint_t
560 new_constraint (const struct constraint_expr lhs,
561                 const struct constraint_expr rhs)
562 {
563   constraint_t ret = (constraint_t) pool_alloc (constraint_pool);
564   ret->lhs = lhs;
565   ret->rhs = rhs;
566   return ret;
567 }
568
569 /* Print out constraint C to FILE.  */
570
571 void
572 dump_constraint (FILE *file, constraint_t c)
573 {
574   if (c->lhs.type == ADDRESSOF)
575     fprintf (file, "&");
576   else if (c->lhs.type == DEREF)
577     fprintf (file, "*");
578   fprintf (file, "%s", get_varinfo_fc (c->lhs.var)->name);
579   if (c->lhs.offset != 0)
580     fprintf (file, " + " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, c->lhs.offset);
581   fprintf (file, " = ");
582   if (c->rhs.type == ADDRESSOF)
583     fprintf (file, "&");
584   else if (c->rhs.type == DEREF)
585     fprintf (file, "*");
586   fprintf (file, "%s", get_varinfo_fc (c->rhs.var)->name);
587   if (c->rhs.offset != 0)
588     fprintf (file, " + " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, c->rhs.offset);
589   fprintf (file, "\n");
590 }
591
592 /* Print out constraint C to stderr.  */
593
594 void
595 debug_constraint (constraint_t c)
596 {
597   dump_constraint (stderr, c);
598 }
599
600 /* Print out all constraints to FILE */
601
602 void
603 dump_constraints (FILE *file)
604 {
605   int i;
606   constraint_t c;
607   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, constraints, i, c); i++)
608     dump_constraint (file, c);
609 }
610
611 /* Print out all constraints to stderr.  */
612
613 void
614 debug_constraints (void)
615 {
616   dump_constraints (stderr);
617 }
618
619 /* SOLVER FUNCTIONS
620
621    The solver is a simple worklist solver, that works on the following
622    algorithm:
623
624    sbitmap changed_nodes = all zeroes;
625    changed_count = 0;
626    For each node that is not already collapsed:
627        changed_count++;
628        set bit in changed nodes
629
630    while (changed_count > 0)
631    {
632      compute topological ordering for constraint graph
633
634      find and collapse cycles in the constraint graph (updating
635      changed if necessary)
636
637      for each node (n) in the graph in topological order:
638        changed_count--;
639
640        Process each complex constraint associated with the node,
641        updating changed if necessary.
642
643        For each outgoing edge from n, propagate the solution from n to
644        the destination of the edge, updating changed as necessary.
645
646    }  */
647
648 /* Return true if two constraint expressions A and B are equal.  */
649
650 static bool
651 constraint_expr_equal (struct constraint_expr a, struct constraint_expr b)
652 {
653   return a.type == b.type && a.var == b.var && a.offset == b.offset;
654 }
655
656 /* Return true if constraint expression A is less than constraint expression
657    B.  This is just arbitrary, but consistent, in order to give them an
658    ordering.  */
659
660 static bool
661 constraint_expr_less (struct constraint_expr a, struct constraint_expr b)
662 {
663   if (a.type == b.type)
664     {
665       if (a.var == b.var)
666         return a.offset < b.offset;
667       else
668         return a.var < b.var;
669     }
670   else
671     return a.type < b.type;
672 }
673
674 /* Return true if constraint A is less than constraint B.  This is just
675    arbitrary, but consistent, in order to give them an ordering.  */
676
677 static bool
678 constraint_less (const constraint_t a, const constraint_t b)
679 {
680   if (constraint_expr_less (a->lhs, b->lhs))
681     return true;
682   else if (constraint_expr_less (b->lhs, a->lhs))
683     return false;
684   else
685     return constraint_expr_less (a->rhs, b->rhs);
686 }
687
688 /* Return true if two constraints A and B are equal.  */
689
690 static bool
691 constraint_equal (struct constraint a, struct constraint b)
692 {
693   return constraint_expr_equal (a.lhs, b.lhs)
694     && constraint_expr_equal (a.rhs, b.rhs);
695 }
696
697
698 /* Find a constraint LOOKFOR in the sorted constraint vector VEC */
699
700 static constraint_t
701 constraint_vec_find (VEC(constraint_t,heap) *vec,
702                      struct constraint lookfor)
703 {
704   unsigned int place;
705   constraint_t found;
706
707   if (vec == NULL)
708     return NULL;
709
710   place = VEC_lower_bound (constraint_t, vec, &lookfor, constraint_less);
711   if (place >= VEC_length (constraint_t, vec))
712     return NULL;
713   found = VEC_index (constraint_t, vec, place);
714   if (!constraint_equal (*found, lookfor))
715     return NULL;
716   return found;
717 }
718
719 /* Union two constraint vectors, TO and FROM.  Put the result in TO.  */
720
721 static void
722 constraint_set_union (VEC(constraint_t,heap) **to,
723                       VEC(constraint_t,heap) **from)
724 {
725   int i;
726   constraint_t c;
727
728   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, *from, i, c); i++)
729     {
730       if (constraint_vec_find (*to, *c) == NULL)
731         {
732           unsigned int place = VEC_lower_bound (constraint_t, *to, c,
733                                                 constraint_less);
734           VEC_safe_insert (constraint_t, heap, *to, place, c);
735         }
736     }
737 }
738
739 /* Take a solution set SET, add OFFSET to each member of the set, and
740    overwrite SET with the result when done.  */
741
742 static void
743 solution_set_add (bitmap set, unsigned HOST_WIDE_INT offset)
744 {
745   bitmap result = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
746   unsigned int i;
747   bitmap_iterator bi;
748
749   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (set, 0, i, bi)
750     {
751       /* If this is a properly sized variable, only add offset if it's
752          less than end.  Otherwise, it is globbed to a single
753          variable.  */
754
755       if ((get_varinfo (i)->offset + offset) < get_varinfo (i)->fullsize)
756         {
757           unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset = get_varinfo (i)->offset + offset;
758           varinfo_t v = first_vi_for_offset (get_varinfo (i), fieldoffset);
759           if (!v)
760             continue;
761           bitmap_set_bit (result, v->id);
762         }
763       else if (get_varinfo (i)->is_artificial_var
764                || get_varinfo (i)->has_union
765                || get_varinfo (i)->is_unknown_size_var)
766         {
767           bitmap_set_bit (result, i);
768         }
769     }
770
771   bitmap_copy (set, result);
772   BITMAP_FREE (result);
773 }
774
775 /* Union solution sets TO and FROM, and add INC to each member of FROM in the
776    process.  */
777
778 static bool
779 set_union_with_increment  (bitmap to, bitmap from, unsigned HOST_WIDE_INT inc)
780 {
781   if (inc == 0)
782     return bitmap_ior_into (to, from);
783   else
784     {
785       bitmap tmp;
786       bool res;
787
788       tmp = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
789       bitmap_copy (tmp, from);
790       solution_set_add (tmp, inc);
791       res = bitmap_ior_into (to, tmp);
792       BITMAP_FREE (tmp);
793       return res;
794     }
795 }
796
797 /* Insert constraint C into the list of complex constraints for graph
798    node VAR.  */
799
800 static void
801 insert_into_complex (constraint_graph_t graph,
802                      unsigned int var, constraint_t c)
803 {
804   VEC (constraint_t, heap) *complex = graph->complex[var];
805   unsigned int place = VEC_lower_bound (constraint_t, complex, c,
806                                         constraint_less);
807
808   /* Only insert constraints that do not already exist.  */
809   if (place >= VEC_length (constraint_t, complex)
810       || !constraint_equal (*c, *VEC_index (constraint_t, complex, place)))
811     VEC_safe_insert (constraint_t, heap, graph->complex[var], place, c);
812 }
813
814
815 /* Condense two variable nodes into a single variable node, by moving
816    all associated info from SRC to TO.  */
817
818 static void
819 merge_node_constraints (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
820                         unsigned int from)
821 {
822   unsigned int i;
823   constraint_t c;
824
825   gcc_assert (find (from) == to);
826
827   /* Move all complex constraints from src node into to node  */
828   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, graph->complex[from], i, c); i++)
829     {
830       /* In complex constraints for node src, we may have either
831          a = *src, and *src = a, or an offseted constraint which are
832          always added to the rhs node's constraints.  */
833
834       if (c->rhs.type == DEREF)
835         c->rhs.var = to;
836       else if (c->lhs.type == DEREF)
837         c->lhs.var = to;
838       else
839         c->rhs.var = to;
840     }
841   constraint_set_union (&graph->complex[to], &graph->complex[from]);
842   VEC_free (constraint_t, heap, graph->complex[from]);
843   graph->complex[from] = NULL;
844 }
845
846
847 /* Remove edges involving NODE from GRAPH.  */
848
849 static void
850 clear_edges_for_node (constraint_graph_t graph, unsigned int node)
851 {
852   if (graph->succs[node])
853     BITMAP_FREE (graph->succs[node]);
854 }
855
856 /* Merge GRAPH nodes FROM and TO into node TO.  */
857
858 static void
859 merge_graph_nodes (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
860                    unsigned int from)
861 {
862   if (graph->indirect_cycles[from] != -1)
863     {
864       /* If we have indirect cycles with the from node, and we have
865          none on the to node, the to node has indirect cycles from the
866          from node now that they are unified.
867          If indirect cycles exist on both, unify the nodes that they
868          are in a cycle with, since we know they are in a cycle with
869          each other.  */
870       if (graph->indirect_cycles[to] == -1)
871         graph->indirect_cycles[to] = graph->indirect_cycles[from];
872     }
873
874   /* Merge all the successor edges.  */
875   if (graph->succs[from])
876     {
877       if (!graph->succs[to])
878         graph->succs[to] = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
879       bitmap_ior_into (graph->succs[to],
880                        graph->succs[from]);
881     }
882
883   clear_edges_for_node (graph, from);
884 }
885
886
887 /* Add an indirect graph edge to GRAPH, going from TO to FROM if
888    it doesn't exist in the graph already.  */
889
890 static void
891 add_implicit_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
892                          unsigned int from)
893 {
894   if (to == from)
895     return;
896
897   if (!graph->implicit_preds[to])
898     graph->implicit_preds[to] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
899
900   if (!bitmap_bit_p (graph->implicit_preds[to], from))
901     {
902       stats.num_implicit_edges++;
903       bitmap_set_bit (graph->implicit_preds[to], from);
904     }
905 }
906
907 /* Add a predecessor graph edge to GRAPH, going from TO to FROM if
908    it doesn't exist in the graph already.
909    Return false if the edge already existed, true otherwise.  */
910
911 static void
912 add_pred_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
913                      unsigned int from)
914 {
915   if (!graph->preds[to])
916     graph->preds[to] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
917   if (!bitmap_bit_p (graph->preds[to], from))
918     bitmap_set_bit (graph->preds[to], from);
919 }
920
921 /* Add a graph edge to GRAPH, going from FROM to TO if
922    it doesn't exist in the graph already.
923    Return false if the edge already existed, true otherwise.  */
924
925 static bool
926 add_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
927                 unsigned int from)
928 {
929   if (to == from)
930     {
931       return false;
932     }
933   else
934     {
935       bool r = false;
936
937       if (!graph->succs[from])
938         graph->succs[from] = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
939       if (!bitmap_bit_p (graph->succs[from], to))
940         {
941           r = true;
942           if (to < FIRST_REF_NODE && from < FIRST_REF_NODE)
943             stats.num_edges++;
944           bitmap_set_bit (graph->succs[from], to);
945         }
946       return r;
947     }
948 }
949
950
951 /* Return true if {DEST.SRC} is an existing graph edge in GRAPH.  */
952
953 static bool
954 valid_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int src,
955                   unsigned int dest)
956 {
957   return (graph->succs[dest]
958           && bitmap_bit_p (graph->succs[dest], src));
959 }
960
961 /* Initialize the constraint graph structure to contain SIZE nodes.  */
962
963 static void
964 init_graph (unsigned int size)
965 {
966   unsigned int j;
967
968   graph = XCNEW (struct constraint_graph);
969   graph->size = size;
970   graph->succs = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
971   graph->indirect_cycles = XNEWVEC (int, graph->size);
972   graph->rep = XNEWVEC (unsigned int, graph->size);
973   graph->complex = XCNEWVEC (VEC(constraint_t, heap) *, size);
974   graph->pe = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
975   graph->pe_rep = XNEWVEC (int, graph->size);
976
977   for (j = 0; j < graph->size; j++)
978     {
979       graph->rep[j] = j;
980       graph->pe_rep[j] = -1;
981       graph->indirect_cycles[j] = -1;
982     }
983 }
984
985 /* Build the constraint graph, adding only predecessor edges right now.  */
986
987 static void
988 build_pred_graph (void)
989 {
990   int i;
991   constraint_t c;
992   unsigned int j;
993
994   graph->implicit_preds = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
995   graph->preds = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
996   graph->pointer_label = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
997   graph->loc_label = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
998   graph->pointed_by = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
999   graph->points_to = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1000   graph->eq_rep = XNEWVEC (int, graph->size);
1001   graph->direct_nodes = sbitmap_alloc (graph->size);
1002   graph->pt_used = sbitmap_alloc (graph->size);
1003   graph->address_taken = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1004   graph->number_incoming = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1005   sbitmap_zero (graph->direct_nodes);
1006   sbitmap_zero (graph->pt_used);
1007
1008   for (j = 0; j < FIRST_REF_NODE; j++)
1009     {
1010       if (!get_varinfo (j)->is_special_var)
1011         SET_BIT (graph->direct_nodes, j);
1012     }
1013
1014   for (j = 0; j < graph->size; j++)
1015     graph->eq_rep[j] = -1;
1016
1017   for (j = 0; j < VEC_length (varinfo_t, varmap); j++)
1018     graph->indirect_cycles[j] = -1;
1019
1020   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, constraints, i, c); i++)
1021     {
1022       struct constraint_expr lhs = c->lhs;
1023       struct constraint_expr rhs = c->rhs;
1024       unsigned int lhsvar = get_varinfo_fc (lhs.var)->id;
1025       unsigned int rhsvar = get_varinfo_fc (rhs.var)->id;
1026
1027       if (lhs.type == DEREF)
1028         {
1029           /* *x = y.  */
1030           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && rhs.type == SCALAR)
1031             add_pred_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar, rhsvar);
1032         }
1033       else if (rhs.type == DEREF)
1034         {
1035           /* x = *y */
1036           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && lhs.type == SCALAR)
1037             add_pred_graph_edge (graph, lhsvar, FIRST_REF_NODE + rhsvar);
1038           else
1039             RESET_BIT (graph->direct_nodes, lhsvar);
1040         }
1041       else if (rhs.type == ADDRESSOF)
1042         {
1043           /* x = &y */
1044           if (graph->points_to[lhsvar] == NULL)
1045             graph->points_to[lhsvar] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1046           bitmap_set_bit (graph->points_to[lhsvar], rhsvar);
1047
1048           if (graph->pointed_by[rhsvar] == NULL)
1049             graph->pointed_by[rhsvar] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1050           bitmap_set_bit (graph->pointed_by[rhsvar], lhsvar);
1051
1052           /* Implicitly, *x = y */
1053           add_implicit_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar, rhsvar);
1054
1055           RESET_BIT (graph->direct_nodes, rhsvar);
1056           bitmap_set_bit (graph->address_taken, rhsvar);
1057         }
1058       else if (lhsvar > anything_id
1059                && lhsvar != rhsvar && lhs.offset == 0 && rhs.offset == 0)
1060         {
1061           /* x = y */
1062           add_pred_graph_edge (graph, lhsvar, rhsvar);
1063           /* Implicitly, *x = *y */
1064           add_implicit_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar,
1065                                    FIRST_REF_NODE + rhsvar);
1066         }
1067       else if (lhs.offset != 0 || rhs.offset != 0)
1068         {
1069           if (rhs.offset != 0)
1070             RESET_BIT (graph->direct_nodes, lhs.var);
1071           else if (lhs.offset != 0)
1072             RESET_BIT (graph->direct_nodes, rhs.var);
1073         }
1074     }
1075 }
1076
1077 /* Build the constraint graph, adding successor edges.  */
1078
1079 static void
1080 build_succ_graph (void)
1081 {
1082   int i;
1083   constraint_t c;
1084
1085   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, constraints, i, c); i++)
1086     {
1087       struct constraint_expr lhs;
1088       struct constraint_expr rhs;
1089       unsigned int lhsvar;
1090       unsigned int rhsvar;
1091
1092       if (!c)
1093         continue;
1094
1095       lhs = c->lhs;
1096       rhs = c->rhs;
1097       lhsvar = find (get_varinfo_fc (lhs.var)->id);
1098       rhsvar = find (get_varinfo_fc (rhs.var)->id);
1099
1100       if (lhs.type == DEREF)
1101         {
1102           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && rhs.type == SCALAR)
1103             add_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar, rhsvar);
1104         }
1105       else if (rhs.type == DEREF)
1106         {
1107           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && lhs.type == SCALAR)
1108             add_graph_edge (graph, lhsvar, FIRST_REF_NODE + rhsvar);
1109         }
1110       else if (rhs.type == ADDRESSOF)
1111         {
1112           /* x = &y */
1113           gcc_assert (find (get_varinfo_fc (rhs.var)->id)
1114                       == get_varinfo_fc (rhs.var)->id);
1115           bitmap_set_bit (get_varinfo (lhsvar)->solution, rhsvar);
1116         }
1117       else if (lhsvar > anything_id
1118                && lhsvar != rhsvar && lhs.offset == 0 && rhs.offset == 0)
1119         {
1120           add_graph_edge (graph, lhsvar, rhsvar);
1121         }
1122     }
1123 }
1124
1125
1126 /* Changed variables on the last iteration.  */
1127 static unsigned int changed_count;
1128 static sbitmap changed;
1129
1130 DEF_VEC_I(unsigned);
1131 DEF_VEC_ALLOC_I(unsigned,heap);
1132
1133
1134 /* Strongly Connected Component visitation info.  */
1135
1136 struct scc_info
1137 {
1138   sbitmap visited;
1139   sbitmap deleted;
1140   unsigned int *dfs;
1141   unsigned int *node_mapping;
1142   int current_index;
1143   VEC(unsigned,heap) *scc_stack;
1144 };
1145
1146
1147 /* Recursive routine to find strongly connected components in GRAPH.
1148    SI is the SCC info to store the information in, and N is the id of current
1149    graph node we are processing.
1150
1151    This is Tarjan's strongly connected component finding algorithm, as
1152    modified by Nuutila to keep only non-root nodes on the stack.
1153    The algorithm can be found in "On finding the strongly connected
1154    connected components in a directed graph" by Esko Nuutila and Eljas
1155    Soisalon-Soininen, in Information Processing Letters volume 49,
1156    number 1, pages 9-14.  */
1157
1158 static void
1159 scc_visit (constraint_graph_t graph, struct scc_info *si, unsigned int n)
1160 {
1161   unsigned int i;
1162   bitmap_iterator bi;
1163   unsigned int my_dfs;
1164
1165   SET_BIT (si->visited, n);
1166   si->dfs[n] = si->current_index ++;
1167   my_dfs = si->dfs[n];
1168
1169   /* Visit all the successors.  */
1170   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->succs[n], 0, i, bi)
1171     {
1172       unsigned int w;
1173
1174       if (i > LAST_REF_NODE)
1175         break;
1176
1177       w = find (i);
1178       if (TEST_BIT (si->deleted, w))
1179         continue;
1180
1181       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
1182         scc_visit (graph, si, w);
1183       {
1184         unsigned int t = find (w);
1185         unsigned int nnode = find (n);
1186         gcc_assert (nnode == n);
1187
1188         if (si->dfs[t] < si->dfs[nnode])
1189           si->dfs[n] = si->dfs[t];
1190       }
1191     }
1192
1193   /* See if any components have been identified.  */
1194   if (si->dfs[n] == my_dfs)
1195     {
1196       if (VEC_length (unsigned, si->scc_stack) > 0
1197           && si->dfs[VEC_last (unsigned, si->scc_stack)] >= my_dfs)
1198         {
1199           bitmap scc = BITMAP_ALLOC (NULL);
1200           bool have_ref_node = n >= FIRST_REF_NODE;
1201           unsigned int lowest_node;
1202           bitmap_iterator bi;
1203
1204           bitmap_set_bit (scc, n);
1205
1206           while (VEC_length (unsigned, si->scc_stack) != 0
1207                  && si->dfs[VEC_last (unsigned, si->scc_stack)] >= my_dfs)
1208             {
1209               unsigned int w = VEC_pop (unsigned, si->scc_stack);
1210
1211               bitmap_set_bit (scc, w);
1212               if (w >= FIRST_REF_NODE)
1213                 have_ref_node = true;
1214             }
1215
1216           lowest_node = bitmap_first_set_bit (scc);
1217           gcc_assert (lowest_node < FIRST_REF_NODE);
1218
1219           /* Collapse the SCC nodes into a single node, and mark the
1220              indirect cycles.  */
1221           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (scc, 0, i, bi)
1222             {
1223               if (i < FIRST_REF_NODE)
1224                 {
1225                   if (unite (lowest_node, i))
1226                     unify_nodes (graph, lowest_node, i, false);
1227                 }
1228               else
1229                 {
1230                   unite (lowest_node, i);
1231                   graph->indirect_cycles[i - FIRST_REF_NODE] = lowest_node;
1232                 }
1233             }
1234         }
1235       SET_BIT (si->deleted, n);
1236     }
1237   else
1238     VEC_safe_push (unsigned, heap, si->scc_stack, n);
1239 }
1240
1241 /* Unify node FROM into node TO, updating the changed count if
1242    necessary when UPDATE_CHANGED is true.  */
1243
1244 static void
1245 unify_nodes (constraint_graph_t graph, unsigned int to, unsigned int from,
1246              bool update_changed)
1247 {
1248
1249   gcc_assert (to != from && find (to) == to);
1250   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1251     fprintf (dump_file, "Unifying %s to %s\n",
1252              get_varinfo (from)->name,
1253              get_varinfo (to)->name);
1254
1255   if (update_changed)
1256     stats.unified_vars_dynamic++;
1257   else
1258     stats.unified_vars_static++;
1259
1260   merge_graph_nodes (graph, to, from);
1261   merge_node_constraints (graph, to, from);
1262
1263   if (get_varinfo (from)->no_tbaa_pruning)
1264     get_varinfo (to)->no_tbaa_pruning = true;
1265
1266   /* Mark TO as changed if FROM was changed. If TO was already marked
1267      as changed, decrease the changed count.  */
1268
1269   if (update_changed && TEST_BIT (changed, from))
1270     {
1271       RESET_BIT (changed, from);
1272       if (!TEST_BIT (changed, to))
1273         SET_BIT (changed, to);
1274       else
1275         {
1276           gcc_assert (changed_count > 0);
1277           changed_count--;
1278         }
1279     }
1280   if (get_varinfo (from)->solution)
1281     {
1282       /* If the solution changes because of the merging, we need to mark
1283          the variable as changed.  */
1284       if (bitmap_ior_into (get_varinfo (to)->solution,
1285                            get_varinfo (from)->solution))
1286         {
1287           if (update_changed && !TEST_BIT (changed, to))
1288             {
1289               SET_BIT (changed, to);
1290               changed_count++;
1291             }
1292         }
1293       
1294       BITMAP_FREE (get_varinfo (from)->solution);
1295       BITMAP_FREE (get_varinfo (from)->oldsolution);
1296       
1297       if (stats.iterations > 0)
1298         {
1299           BITMAP_FREE (get_varinfo (to)->oldsolution);
1300           get_varinfo (to)->oldsolution = BITMAP_ALLOC (&oldpta_obstack);
1301         }
1302     }
1303   if (valid_graph_edge (graph, to, to))
1304     {
1305       if (graph->succs[to])
1306         bitmap_clear_bit (graph->succs[to], to);
1307     }
1308 }
1309
1310 /* Information needed to compute the topological ordering of a graph.  */
1311
1312 struct topo_info
1313 {
1314   /* sbitmap of visited nodes.  */
1315   sbitmap visited;
1316   /* Array that stores the topological order of the graph, *in
1317      reverse*.  */
1318   VEC(unsigned,heap) *topo_order;
1319 };
1320
1321
1322 /* Initialize and return a topological info structure.  */
1323
1324 static struct topo_info *
1325 init_topo_info (void)
1326 {
1327   size_t size = graph->size;
1328   struct topo_info *ti = XNEW (struct topo_info);
1329   ti->visited = sbitmap_alloc (size);
1330   sbitmap_zero (ti->visited);
1331   ti->topo_order = VEC_alloc (unsigned, heap, 1);
1332   return ti;
1333 }
1334
1335
1336 /* Free the topological sort info pointed to by TI.  */
1337
1338 static void
1339 free_topo_info (struct topo_info *ti)
1340 {
1341   sbitmap_free (ti->visited);
1342   VEC_free (unsigned, heap, ti->topo_order);
1343   free (ti);
1344 }
1345
1346 /* Visit the graph in topological order, and store the order in the
1347    topo_info structure.  */
1348
1349 static void
1350 topo_visit (constraint_graph_t graph, struct topo_info *ti,
1351             unsigned int n)
1352 {
1353   bitmap_iterator bi;
1354   unsigned int j;
1355
1356   SET_BIT (ti->visited, n);
1357
1358   if (graph->succs[n])
1359     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (graph->succs[n], 0, j, bi)
1360       {
1361         if (!TEST_BIT (ti->visited, j))
1362           topo_visit (graph, ti, j);
1363       }
1364
1365   VEC_safe_push (unsigned, heap, ti->topo_order, n);
1366 }
1367
1368 /* Return true if variable N + OFFSET is a legal field of N.  */
1369
1370 static bool
1371 type_safe (unsigned int n, unsigned HOST_WIDE_INT *offset)
1372 {
1373   varinfo_t ninfo = get_varinfo (n);
1374
1375   /* For things we've globbed to single variables, any offset into the
1376      variable acts like the entire variable, so that it becomes offset
1377      0.  */
1378   if (ninfo->is_special_var
1379       || ninfo->is_artificial_var
1380       || ninfo->is_unknown_size_var)
1381     {
1382       *offset = 0;
1383       return true;
1384     }
1385   return (get_varinfo (n)->offset + *offset) < get_varinfo (n)->fullsize;
1386 }
1387
1388 /* Process a constraint C that represents x = *y, using DELTA as the
1389    starting solution.  */
1390
1391 static void
1392 do_sd_constraint (constraint_graph_t graph, constraint_t c,
1393                   bitmap delta)
1394 {
1395   unsigned int lhs = c->lhs.var;
1396   bool flag = false;
1397   bitmap sol = get_varinfo (lhs)->solution;
1398   unsigned int j;
1399   bitmap_iterator bi;
1400
1401  if (bitmap_bit_p (delta, anything_id))
1402    {
1403      flag = !bitmap_bit_p (sol, anything_id);
1404      if (flag)
1405        bitmap_set_bit (sol, anything_id);
1406      goto done;
1407    }
1408   /* For each variable j in delta (Sol(y)), add
1409      an edge in the graph from j to x, and union Sol(j) into Sol(x).  */
1410   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (delta, 0, j, bi)
1411     {
1412       unsigned HOST_WIDE_INT roffset = c->rhs.offset;
1413       if (type_safe (j, &roffset))
1414         {
1415           varinfo_t v;
1416           unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset = get_varinfo (j)->offset + roffset;
1417           unsigned int t;
1418
1419           v = first_vi_for_offset (get_varinfo (j), fieldoffset);
1420           if (!v)
1421             continue;
1422           t = find (v->id);
1423
1424           /* Adding edges from the special vars is pointless.
1425              They don't have sets that can change.  */
1426           if (get_varinfo (t) ->is_special_var)
1427             flag |= bitmap_ior_into (sol, get_varinfo (t)->solution);
1428           else if (add_graph_edge (graph, lhs, t))
1429             flag |= bitmap_ior_into (sol, get_varinfo (t)->solution);
1430         }
1431       else if (0 && dump_file && !(get_varinfo (j)->is_special_var))
1432         fprintf (dump_file, "Untypesafe usage in do_sd_constraint\n");
1433
1434     }
1435
1436 done:
1437   /* If the LHS solution changed, mark the var as changed.  */
1438   if (flag)
1439     {
1440       get_varinfo (lhs)->solution = sol;
1441       if (!TEST_BIT (changed, lhs))
1442         {
1443           SET_BIT (changed, lhs);
1444           changed_count++;
1445         }
1446     }
1447 }
1448
1449 /* Process a constraint C that represents *x = y.  */
1450
1451 static void
1452 do_ds_constraint (constraint_t c, bitmap delta)
1453 {
1454   unsigned int rhs = c->rhs.var;
1455   bitmap sol = get_varinfo (rhs)->solution;
1456   unsigned int j;
1457   bitmap_iterator bi;
1458
1459  if (bitmap_bit_p (sol, anything_id))
1460    {
1461      EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (delta, 0, j, bi)
1462        {
1463          varinfo_t jvi = get_varinfo (j);
1464          unsigned int t;
1465          unsigned int loff = c->lhs.offset;
1466          unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset = jvi->offset + loff;
1467          varinfo_t v;
1468
1469          v = first_vi_for_offset (get_varinfo (j), fieldoffset);
1470          if (!v)
1471            continue;
1472          t = find (v->id);
1473
1474          if (!bitmap_bit_p (get_varinfo (t)->solution, anything_id))
1475            {
1476              bitmap_set_bit (get_varinfo (t)->solution, anything_id);
1477              if (!TEST_BIT (changed, t))
1478                {
1479                  SET_BIT (changed, t);
1480                  changed_count++;
1481                }
1482            }
1483        }
1484      return;
1485    }
1486
1487   /* For each member j of delta (Sol(x)), add an edge from y to j and
1488      union Sol(y) into Sol(j) */
1489   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (delta, 0, j, bi)
1490     {
1491       unsigned HOST_WIDE_INT loff = c->lhs.offset;
1492       if (type_safe (j, &loff) && !(get_varinfo (j)->is_special_var))
1493         {
1494           varinfo_t v;
1495           unsigned int t;
1496           unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset = get_varinfo (j)->offset + loff;
1497           bitmap tmp;
1498
1499           v = first_vi_for_offset (get_varinfo (j), fieldoffset);
1500           if (!v)
1501             continue;
1502           t = find (v->id);
1503           tmp = get_varinfo (t)->solution;
1504
1505           if (set_union_with_increment (tmp, sol, 0))
1506             {
1507               get_varinfo (t)->solution = tmp;
1508               if (t == rhs)
1509                 sol = get_varinfo (rhs)->solution;
1510               if (!TEST_BIT (changed, t))
1511                 {
1512                   SET_BIT (changed, t);
1513                   changed_count++;
1514                 }
1515             }
1516         }
1517       else if (0 && dump_file && !(get_varinfo (j)->is_special_var))
1518         fprintf (dump_file, "Untypesafe usage in do_ds_constraint\n");
1519     }
1520 }
1521
1522 /* Handle a non-simple (simple meaning requires no iteration),
1523    constraint (IE *x = &y, x = *y, *x = y, and x = y with offsets involved).  */
1524
1525 static void
1526 do_complex_constraint (constraint_graph_t graph, constraint_t c, bitmap delta)
1527 {
1528   if (c->lhs.type == DEREF)
1529     {
1530       if (c->rhs.type == ADDRESSOF)
1531         {
1532           gcc_unreachable();
1533         }
1534       else
1535         {
1536           /* *x = y */
1537           do_ds_constraint (c, delta);
1538         }
1539     }
1540   else if (c->rhs.type == DEREF)
1541     {
1542       /* x = *y */
1543       if (!(get_varinfo (c->lhs.var)->is_special_var))
1544         do_sd_constraint (graph, c, delta);
1545     }
1546   else
1547     {
1548       bitmap tmp;
1549       bitmap solution;
1550       bool flag = false;
1551
1552       gcc_assert (c->rhs.type == SCALAR && c->lhs.type == SCALAR);
1553       solution = get_varinfo (c->rhs.var)->solution;
1554       tmp = get_varinfo (c->lhs.var)->solution;
1555
1556       flag = set_union_with_increment (tmp, solution, c->rhs.offset);
1557
1558       if (flag)
1559         {
1560           get_varinfo (c->lhs.var)->solution = tmp;
1561           if (!TEST_BIT (changed, c->lhs.var))
1562             {
1563               SET_BIT (changed, c->lhs.var);
1564               changed_count++;
1565             }
1566         }
1567     }
1568 }
1569
1570 /* Initialize and return a new SCC info structure.  */
1571
1572 static struct scc_info *
1573 init_scc_info (size_t size)
1574 {
1575   struct scc_info *si = XNEW (struct scc_info);
1576   size_t i;
1577
1578   si->current_index = 0;
1579   si->visited = sbitmap_alloc (size);
1580   sbitmap_zero (si->visited);
1581   si->deleted = sbitmap_alloc (size);
1582   sbitmap_zero (si->deleted);
1583   si->node_mapping = XNEWVEC (unsigned int, size);
1584   si->dfs = XCNEWVEC (unsigned int, size);
1585
1586   for (i = 0; i < size; i++)
1587     si->node_mapping[i] = i;
1588
1589   si->scc_stack = VEC_alloc (unsigned, heap, 1);
1590   return si;
1591 }
1592
1593 /* Free an SCC info structure pointed to by SI */
1594
1595 static void
1596 free_scc_info (struct scc_info *si)
1597 {
1598   sbitmap_free (si->visited);
1599   sbitmap_free (si->deleted);
1600   free (si->node_mapping);
1601   free (si->dfs);
1602   VEC_free (unsigned, heap, si->scc_stack);
1603   free (si);
1604 }
1605
1606
1607 /* Find indirect cycles in GRAPH that occur, using strongly connected
1608    components, and note them in the indirect cycles map.
1609
1610    This technique comes from Ben Hardekopf and Calvin Lin,
1611    "It Pays to be Lazy: Fast and Accurate Pointer Analysis for Millions of
1612    Lines of Code", submitted to PLDI 2007.  */
1613
1614 static void
1615 find_indirect_cycles (constraint_graph_t graph)
1616 {
1617   unsigned int i;
1618   unsigned int size = graph->size;
1619   struct scc_info *si = init_scc_info (size);
1620
1621   for (i = 0; i < MIN (LAST_REF_NODE, size); i ++ )
1622     if (!TEST_BIT (si->visited, i) && find (i) == i)
1623       scc_visit (graph, si, i);
1624
1625   free_scc_info (si);
1626 }
1627
1628 /* Compute a topological ordering for GRAPH, and store the result in the
1629    topo_info structure TI.  */
1630
1631 static void
1632 compute_topo_order (constraint_graph_t graph,
1633                     struct topo_info *ti)
1634 {
1635   unsigned int i;
1636   unsigned int size = graph->size;
1637
1638   for (i = 0; i != size; ++i)
1639     if (!TEST_BIT (ti->visited, i) && find (i) == i)
1640       topo_visit (graph, ti, i);
1641 }
1642
1643 /* Structure used to for hash value numbering of pointer equivalence
1644    classes.  */
1645
1646 typedef struct equiv_class_label
1647 {
1648   unsigned int equivalence_class;
1649   bitmap labels;
1650   hashval_t hashcode;
1651 } *equiv_class_label_t;
1652 typedef const struct equiv_class_label *const_equiv_class_label_t;
1653
1654 /* A hashtable for mapping a bitmap of labels->pointer equivalence
1655    classes.  */
1656 static htab_t pointer_equiv_class_table;
1657
1658 /* A hashtable for mapping a bitmap of labels->location equivalence
1659    classes.  */
1660 static htab_t location_equiv_class_table;
1661
1662 /* Hash function for a equiv_class_label_t */
1663
1664 static hashval_t
1665 equiv_class_label_hash (const void *p)
1666 {
1667   const_equiv_class_label_t const ecl = (const_equiv_class_label_t) p;
1668   return ecl->hashcode;
1669 }
1670
1671 /* Equality function for two equiv_class_label_t's.  */
1672
1673 static int
1674 equiv_class_label_eq (const void *p1, const void *p2)
1675 {
1676   const_equiv_class_label_t const eql1 = (const_equiv_class_label_t) p1;
1677   const_equiv_class_label_t const eql2 = (const_equiv_class_label_t) p2;
1678   return bitmap_equal_p (eql1->labels, eql2->labels);
1679 }
1680
1681 /* Lookup a equivalence class in TABLE by the bitmap of LABELS it
1682    contains.  */
1683
1684 static unsigned int
1685 equiv_class_lookup (htab_t table, bitmap labels)
1686 {
1687   void **slot;
1688   struct equiv_class_label ecl;
1689
1690   ecl.labels = labels;
1691   ecl.hashcode = bitmap_hash (labels);
1692
1693   slot = htab_find_slot_with_hash (table, &ecl,
1694                                    ecl.hashcode, NO_INSERT);
1695   if (!slot)
1696     return 0;
1697   else
1698     return ((equiv_class_label_t) *slot)->equivalence_class;
1699 }
1700
1701
1702 /* Add an equivalence class named EQUIVALENCE_CLASS with labels LABELS
1703    to TABLE.  */
1704
1705 static void
1706 equiv_class_add (htab_t table, unsigned int equivalence_class,
1707                  bitmap labels)
1708 {
1709   void **slot;
1710   equiv_class_label_t ecl = XNEW (struct equiv_class_label);
1711
1712   ecl->labels = labels;
1713   ecl->equivalence_class = equivalence_class;
1714   ecl->hashcode = bitmap_hash (labels);
1715
1716   slot = htab_find_slot_with_hash (table, ecl,
1717                                    ecl->hashcode, INSERT);
1718   gcc_assert (!*slot);
1719   *slot = (void *) ecl;
1720 }
1721
1722 /* Perform offline variable substitution.
1723
1724    This is a worst case quadratic time way of identifying variables
1725    that must have equivalent points-to sets, including those caused by
1726    static cycles, and single entry subgraphs, in the constraint graph.
1727
1728    The technique is described in "Exploiting Pointer and Location
1729    Equivalence to Optimize Pointer Analysis. In the 14th International
1730    Static Analysis Symposium (SAS), August 2007."  It is known as the
1731    "HU" algorithm, and is equivalent to value numbering the collapsed
1732    constraint graph including evaluating unions.
1733
1734    The general method of finding equivalence classes is as follows:
1735    Add fake nodes (REF nodes) and edges for *a = b and a = *b constraints.
1736    Initialize all non-REF nodes to be direct nodes.
1737    For each constraint a = a U {b}, we set pts(a) = pts(a) u {fresh
1738    variable}
1739    For each constraint containing the dereference, we also do the same
1740    thing.
1741
1742    We then compute SCC's in the graph and unify nodes in the same SCC,
1743    including pts sets.
1744
1745    For each non-collapsed node x:
1746     Visit all unvisited explicit incoming edges.
1747     Ignoring all non-pointers, set pts(x) = Union of pts(a) for y
1748     where y->x.
1749     Lookup the equivalence class for pts(x).
1750      If we found one, equivalence_class(x) = found class.
1751      Otherwise, equivalence_class(x) = new class, and new_class is
1752     added to the lookup table.
1753
1754    All direct nodes with the same equivalence class can be replaced
1755    with a single representative node.
1756    All unlabeled nodes (label == 0) are not pointers and all edges
1757    involving them can be eliminated.
1758    We perform these optimizations during rewrite_constraints
1759
1760    In addition to pointer equivalence class finding, we also perform
1761    location equivalence class finding.  This is the set of variables
1762    that always appear together in points-to sets.  We use this to
1763    compress the size of the points-to sets.  */
1764
1765 /* Current maximum pointer equivalence class id.  */
1766 static int pointer_equiv_class;
1767
1768 /* Current maximum location equivalence class id.  */
1769 static int location_equiv_class;
1770
1771 /* Recursive routine to find strongly connected components in GRAPH,
1772    and label it's nodes with DFS numbers.  */
1773
1774 static void
1775 condense_visit (constraint_graph_t graph, struct scc_info *si, unsigned int n)
1776 {
1777   unsigned int i;
1778   bitmap_iterator bi;
1779   unsigned int my_dfs;
1780
1781   gcc_assert (si->node_mapping[n] == n);
1782   SET_BIT (si->visited, n);
1783   si->dfs[n] = si->current_index ++;
1784   my_dfs = si->dfs[n];
1785
1786   /* Visit all the successors.  */
1787   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->preds[n], 0, i, bi)
1788     {
1789       unsigned int w = si->node_mapping[i];
1790
1791       if (TEST_BIT (si->deleted, w))
1792         continue;
1793
1794       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
1795         condense_visit (graph, si, w);
1796       {
1797         unsigned int t = si->node_mapping[w];
1798         unsigned int nnode = si->node_mapping[n];
1799         gcc_assert (nnode == n);
1800
1801         if (si->dfs[t] < si->dfs[nnode])
1802           si->dfs[n] = si->dfs[t];
1803       }
1804     }
1805
1806   /* Visit all the implicit predecessors.  */
1807   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->implicit_preds[n], 0, i, bi)
1808     {
1809       unsigned int w = si->node_mapping[i];
1810
1811       if (TEST_BIT (si->deleted, w))
1812         continue;
1813
1814       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
1815         condense_visit (graph, si, w);
1816       {
1817         unsigned int t = si->node_mapping[w];
1818         unsigned int nnode = si->node_mapping[n];
1819         gcc_assert (nnode == n);
1820
1821         if (si->dfs[t] < si->dfs[nnode])
1822           si->dfs[n] = si->dfs[t];
1823       }
1824     }
1825
1826   /* See if any components have been identified.  */
1827   if (si->dfs[n] == my_dfs)
1828     {
1829       while (VEC_length (unsigned, si->scc_stack) != 0
1830              && si->dfs[VEC_last (unsigned, si->scc_stack)] >= my_dfs)
1831         {
1832           unsigned int w = VEC_pop (unsigned, si->scc_stack);
1833           si->node_mapping[w] = n;
1834
1835           if (!TEST_BIT (graph->direct_nodes, w))
1836             RESET_BIT (graph->direct_nodes, n);
1837
1838           /* Unify our nodes.  */
1839           if (graph->preds[w])
1840             {
1841               if (!graph->preds[n])
1842                 graph->preds[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1843               bitmap_ior_into (graph->preds[n], graph->preds[w]);
1844             }
1845           if (graph->implicit_preds[w])
1846             {
1847               if (!graph->implicit_preds[n])
1848                 graph->implicit_preds[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1849               bitmap_ior_into (graph->implicit_preds[n],
1850                                graph->implicit_preds[w]);
1851             }
1852           if (graph->points_to[w])
1853             {
1854               if (!graph->points_to[n])
1855                 graph->points_to[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1856               bitmap_ior_into (graph->points_to[n],
1857                                graph->points_to[w]);
1858             }
1859           EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->preds[n], 0, i, bi)
1860             {
1861               unsigned int rep = si->node_mapping[i];
1862               graph->number_incoming[rep]++;
1863             }
1864         }
1865       SET_BIT (si->deleted, n);
1866     }
1867   else
1868     VEC_safe_push (unsigned, heap, si->scc_stack, n);
1869 }
1870
1871 /* Label pointer equivalences.  */
1872
1873 static void
1874 label_visit (constraint_graph_t graph, struct scc_info *si, unsigned int n)
1875 {
1876   unsigned int i;
1877   bitmap_iterator bi;
1878   SET_BIT (si->visited, n);
1879
1880   if (!graph->points_to[n])
1881     graph->points_to[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1882
1883   /* Label and union our incoming edges's points to sets.  */
1884   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->preds[n], 0, i, bi)
1885     {
1886       unsigned int w = si->node_mapping[i];
1887       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
1888         label_visit (graph, si, w);
1889
1890       /* Skip unused edges  */
1891       if (w == n || graph->pointer_label[w] == 0)
1892         {
1893           graph->number_incoming[w]--;
1894           continue;
1895         }
1896       if (graph->points_to[w])
1897         bitmap_ior_into(graph->points_to[n], graph->points_to[w]);
1898
1899       /* If all incoming edges to w have been processed and
1900          graph->points_to[w] was not stored in the hash table, we can
1901          free it.  */
1902       graph->number_incoming[w]--;
1903       if (!graph->number_incoming[w] && !TEST_BIT (graph->pt_used, w))
1904         {
1905           BITMAP_FREE (graph->points_to[w]);
1906         }
1907     }
1908   /* Indirect nodes get fresh variables.  */
1909   if (!TEST_BIT (graph->direct_nodes, n))
1910     bitmap_set_bit (graph->points_to[n], FIRST_REF_NODE + n);
1911
1912   if (!bitmap_empty_p (graph->points_to[n]))
1913     {
1914       unsigned int label = equiv_class_lookup (pointer_equiv_class_table,
1915                                                graph->points_to[n]);
1916       if (!label)
1917         {
1918           SET_BIT (graph->pt_used, n);
1919           label = pointer_equiv_class++;
1920           equiv_class_add (pointer_equiv_class_table,
1921                            label, graph->points_to[n]);
1922         }
1923       graph->pointer_label[n] = label;
1924     }
1925 }
1926
1927 /* Perform offline variable substitution, discovering equivalence
1928    classes, and eliminating non-pointer variables.  */
1929
1930 static struct scc_info *
1931 perform_var_substitution (constraint_graph_t graph)
1932 {
1933   unsigned int i;
1934   unsigned int size = graph->size;
1935   struct scc_info *si = init_scc_info (size);
1936
1937   bitmap_obstack_initialize (&iteration_obstack);
1938   pointer_equiv_class_table = htab_create (511, equiv_class_label_hash,
1939                                            equiv_class_label_eq, free);
1940   location_equiv_class_table = htab_create (511, equiv_class_label_hash,
1941                                             equiv_class_label_eq, free);
1942   pointer_equiv_class = 1;
1943   location_equiv_class = 1;
1944
1945   /* Condense the nodes, which means to find SCC's, count incoming
1946      predecessors, and unite nodes in SCC's.  */
1947   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
1948     if (!TEST_BIT (si->visited, si->node_mapping[i]))
1949       condense_visit (graph, si, si->node_mapping[i]);
1950
1951   sbitmap_zero (si->visited);
1952   /* Actually the label the nodes for pointer equivalences  */
1953   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
1954     if (!TEST_BIT (si->visited, si->node_mapping[i]))
1955       label_visit (graph, si, si->node_mapping[i]);
1956
1957   /* Calculate location equivalence labels.  */
1958   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
1959     {
1960       bitmap pointed_by;
1961       bitmap_iterator bi;
1962       unsigned int j;
1963       unsigned int label;
1964
1965       if (!graph->pointed_by[i])
1966         continue;
1967       pointed_by = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
1968
1969       /* Translate the pointed-by mapping for pointer equivalence
1970          labels.  */
1971       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (graph->pointed_by[i], 0, j, bi)
1972         {
1973           bitmap_set_bit (pointed_by,
1974                           graph->pointer_label[si->node_mapping[j]]);
1975         }
1976       /* The original pointed_by is now dead.  */
1977       BITMAP_FREE (graph->pointed_by[i]);
1978
1979       /* Look up the location equivalence label if one exists, or make
1980          one otherwise.  */
1981       label = equiv_class_lookup (location_equiv_class_table,
1982                                   pointed_by);
1983       if (label == 0)
1984         {
1985           label = location_equiv_class++;
1986           equiv_class_add (location_equiv_class_table,
1987                            label, pointed_by);
1988         }
1989       else
1990         {
1991           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1992             fprintf (dump_file, "Found location equivalence for node %s\n",
1993                      get_varinfo (i)->name);
1994           BITMAP_FREE (pointed_by);
1995         }
1996       graph->loc_label[i] = label;
1997
1998     }
1999
2000   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2001     for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2002       {
2003         bool direct_node = TEST_BIT (graph->direct_nodes, i);
2004         fprintf (dump_file,
2005                  "Equivalence classes for %s node id %d:%s are pointer: %d"
2006                  ", location:%d\n",
2007                  direct_node ? "Direct node" : "Indirect node", i,
2008                  get_varinfo (i)->name,
2009                  graph->pointer_label[si->node_mapping[i]],
2010                  graph->loc_label[si->node_mapping[i]]);
2011       }
2012
2013   /* Quickly eliminate our non-pointer variables.  */
2014
2015   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2016     {
2017       unsigned int node = si->node_mapping[i];
2018
2019       if (graph->pointer_label[node] == 0)
2020         {
2021           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2022             fprintf (dump_file,
2023                      "%s is a non-pointer variable, eliminating edges.\n",
2024                      get_varinfo (node)->name);
2025           stats.nonpointer_vars++;
2026           clear_edges_for_node (graph, node);
2027         }
2028     }
2029
2030   return si;
2031 }
2032
2033 /* Free information that was only necessary for variable
2034    substitution.  */
2035
2036 static void
2037 free_var_substitution_info (struct scc_info *si)
2038 {
2039   free_scc_info (si);
2040   free (graph->pointer_label);
2041   free (graph->loc_label);
2042   free (graph->pointed_by);
2043   free (graph->points_to);
2044   free (graph->number_incoming);
2045   free (graph->eq_rep);
2046   sbitmap_free (graph->direct_nodes);
2047   sbitmap_free (graph->pt_used);
2048   htab_delete (pointer_equiv_class_table);
2049   htab_delete (location_equiv_class_table);
2050   bitmap_obstack_release (&iteration_obstack);
2051 }
2052
2053 /* Return an existing node that is equivalent to NODE, which has
2054    equivalence class LABEL, if one exists.  Return NODE otherwise.  */
2055
2056 static unsigned int
2057 find_equivalent_node (constraint_graph_t graph,
2058                       unsigned int node, unsigned int label)
2059 {
2060   /* If the address version of this variable is unused, we can
2061      substitute it for anything else with the same label.
2062      Otherwise, we know the pointers are equivalent, but not the
2063      locations, and we can unite them later.  */
2064
2065   if (!bitmap_bit_p (graph->address_taken, node))
2066     {
2067       gcc_assert (label < graph->size);
2068
2069       if (graph->eq_rep[label] != -1)
2070         {
2071           /* Unify the two variables since we know they are equivalent.  */
2072           if (unite (graph->eq_rep[label], node))
2073             unify_nodes (graph, graph->eq_rep[label], node, false);
2074           return graph->eq_rep[label];
2075         }
2076       else
2077         {
2078           graph->eq_rep[label] = node;
2079           graph->pe_rep[label] = node;
2080         }
2081     }
2082   else
2083     {
2084       gcc_assert (label < graph->size);
2085       graph->pe[node] = label;
2086       if (graph->pe_rep[label] == -1)
2087         graph->pe_rep[label] = node;
2088     }
2089
2090   return node;
2091 }
2092
2093 /* Unite pointer equivalent but not location equivalent nodes in
2094    GRAPH.  This may only be performed once variable substitution is
2095    finished.  */
2096
2097 static void
2098 unite_pointer_equivalences (constraint_graph_t graph)
2099 {
2100   unsigned int i;
2101
2102   /* Go through the pointer equivalences and unite them to their
2103      representative, if they aren't already.  */
2104   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2105     {
2106       unsigned int label = graph->pe[i];
2107       if (label)
2108         {
2109           int label_rep = graph->pe_rep[label];
2110           
2111           if (label_rep == -1)
2112             continue;
2113           
2114           label_rep = find (label_rep);
2115           if (label_rep >= 0 && unite (label_rep, find (i)))
2116             unify_nodes (graph, label_rep, i, false);
2117         }
2118     }
2119 }
2120
2121 /* Move complex constraints to the GRAPH nodes they belong to.  */
2122
2123 static void
2124 move_complex_constraints (constraint_graph_t graph)
2125 {
2126   int i;
2127   constraint_t c;
2128
2129   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, constraints, i, c); i++)
2130     {
2131       if (c)
2132         {
2133           struct constraint_expr lhs = c->lhs;
2134           struct constraint_expr rhs = c->rhs;
2135
2136           if (lhs.type == DEREF)
2137             {
2138               insert_into_complex (graph, lhs.var, c);
2139             }
2140           else if (rhs.type == DEREF)
2141             {
2142               if (!(get_varinfo (lhs.var)->is_special_var))
2143                 insert_into_complex (graph, rhs.var, c);
2144             }
2145           else if (rhs.type != ADDRESSOF && lhs.var > anything_id
2146                    && (lhs.offset != 0 || rhs.offset != 0))
2147             {
2148               insert_into_complex (graph, rhs.var, c);
2149             }
2150         }
2151     }
2152 }
2153
2154
2155 /* Optimize and rewrite complex constraints while performing
2156    collapsing of equivalent nodes.  SI is the SCC_INFO that is the
2157    result of perform_variable_substitution.  */
2158
2159 static void
2160 rewrite_constraints (constraint_graph_t graph,
2161                      struct scc_info *si)
2162 {
2163   int i;
2164   unsigned int j;
2165   constraint_t c;
2166
2167   for (j = 0; j < graph->size; j++)
2168     gcc_assert (find (j) == j);
2169
2170   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, constraints, i, c); i++)
2171     {
2172       struct constraint_expr lhs = c->lhs;
2173       struct constraint_expr rhs = c->rhs;
2174       unsigned int lhsvar = find (get_varinfo_fc (lhs.var)->id);
2175       unsigned int rhsvar = find (get_varinfo_fc (rhs.var)->id);
2176       unsigned int lhsnode, rhsnode;
2177       unsigned int lhslabel, rhslabel;
2178
2179       lhsnode = si->node_mapping[lhsvar];
2180       rhsnode = si->node_mapping[rhsvar];
2181       lhslabel = graph->pointer_label[lhsnode];
2182       rhslabel = graph->pointer_label[rhsnode];
2183
2184       /* See if it is really a non-pointer variable, and if so, ignore
2185          the constraint.  */
2186       if (lhslabel == 0)
2187         {
2188           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2189             {
2190               
2191               fprintf (dump_file, "%s is a non-pointer variable,"
2192                        "ignoring constraint:",
2193                        get_varinfo (lhs.var)->name);
2194               dump_constraint (dump_file, c);
2195             }
2196           VEC_replace (constraint_t, constraints, i, NULL);
2197           continue;
2198         }
2199
2200       if (rhslabel == 0)
2201         {
2202           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2203             {
2204               
2205               fprintf (dump_file, "%s is a non-pointer variable,"
2206                        "ignoring constraint:",
2207                        get_varinfo (rhs.var)->name);
2208               dump_constraint (dump_file, c);
2209             }
2210           VEC_replace (constraint_t, constraints, i, NULL);
2211           continue;
2212         }
2213
2214       lhsvar = find_equivalent_node (graph, lhsvar, lhslabel);
2215       rhsvar = find_equivalent_node (graph, rhsvar, rhslabel);
2216       c->lhs.var = lhsvar;
2217       c->rhs.var = rhsvar;
2218
2219     }
2220 }
2221
2222 /* Eliminate indirect cycles involving NODE.  Return true if NODE was
2223    part of an SCC, false otherwise.  */
2224
2225 static bool
2226 eliminate_indirect_cycles (unsigned int node)
2227 {
2228   if (graph->indirect_cycles[node] != -1
2229       && !bitmap_empty_p (get_varinfo (node)->solution))
2230     {
2231       unsigned int i;
2232       VEC(unsigned,heap) *queue = NULL;
2233       int queuepos;
2234       unsigned int to = find (graph->indirect_cycles[node]);
2235       bitmap_iterator bi;
2236
2237       /* We can't touch the solution set and call unify_nodes
2238          at the same time, because unify_nodes is going to do
2239          bitmap unions into it. */
2240
2241       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (get_varinfo (node)->solution, 0, i, bi)
2242         {
2243           if (find (i) == i && i != to)
2244             {
2245               if (unite (to, i))
2246                 VEC_safe_push (unsigned, heap, queue, i);
2247             }
2248         }
2249
2250       for (queuepos = 0;
2251            VEC_iterate (unsigned, queue, queuepos, i);
2252            queuepos++)
2253         {
2254           unify_nodes (graph, to, i, true);
2255         }
2256       VEC_free (unsigned, heap, queue);
2257       return true;
2258     }
2259   return false;
2260 }
2261
2262 /* Solve the constraint graph GRAPH using our worklist solver.
2263    This is based on the PW* family of solvers from the "Efficient Field
2264    Sensitive Pointer Analysis for C" paper.
2265    It works by iterating over all the graph nodes, processing the complex
2266    constraints and propagating the copy constraints, until everything stops
2267    changed.  This corresponds to steps 6-8 in the solving list given above.  */
2268
2269 static void
2270 solve_graph (constraint_graph_t graph)
2271 {
2272   unsigned int size = graph->size;
2273   unsigned int i;
2274   bitmap pts;
2275
2276   changed_count = 0;
2277   changed = sbitmap_alloc (size);
2278   sbitmap_zero (changed);
2279
2280   /* Mark all initial non-collapsed nodes as changed.  */
2281   for (i = 0; i < size; i++)
2282     {
2283       varinfo_t ivi = get_varinfo (i);
2284       if (find (i) == i && !bitmap_empty_p (ivi->solution)
2285           && ((graph->succs[i] && !bitmap_empty_p (graph->succs[i]))
2286               || VEC_length (constraint_t, graph->complex[i]) > 0))
2287         {
2288           SET_BIT (changed, i);
2289           changed_count++;
2290         }
2291     }
2292
2293   /* Allocate a bitmap to be used to store the changed bits.  */
2294   pts = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
2295
2296   while (changed_count > 0)
2297     {
2298       unsigned int i;
2299       struct topo_info *ti = init_topo_info ();
2300       stats.iterations++;
2301
2302       bitmap_obstack_initialize (&iteration_obstack);
2303
2304       compute_topo_order (graph, ti);
2305
2306       while (VEC_length (unsigned, ti->topo_order) != 0)
2307         {
2308
2309           i = VEC_pop (unsigned, ti->topo_order);
2310
2311           /* If this variable is not a representative, skip it.  */
2312           if (find (i) != i)
2313             continue;
2314
2315           /* In certain indirect cycle cases, we may merge this
2316              variable to another.  */
2317           if (eliminate_indirect_cycles (i) && find (i) != i)
2318             continue;
2319
2320           /* If the node has changed, we need to process the
2321              complex constraints and outgoing edges again.  */
2322           if (TEST_BIT (changed, i))
2323             {
2324               unsigned int j;
2325               constraint_t c;
2326               bitmap solution;
2327               VEC(constraint_t,heap) *complex = graph->complex[i];
2328               bool solution_empty;
2329
2330               RESET_BIT (changed, i);
2331               changed_count--;
2332
2333               /* Compute the changed set of solution bits.  */
2334               bitmap_and_compl (pts, get_varinfo (i)->solution,
2335                                 get_varinfo (i)->oldsolution);
2336
2337               if (bitmap_empty_p (pts))
2338                 continue;
2339
2340               bitmap_ior_into (get_varinfo (i)->oldsolution, pts);
2341
2342               solution = get_varinfo (i)->solution;
2343               solution_empty = bitmap_empty_p (solution);
2344
2345               /* Process the complex constraints */
2346               for (j = 0; VEC_iterate (constraint_t, complex, j, c); j++)
2347                 {
2348                   /* XXX: This is going to unsort the constraints in
2349                      some cases, which will occasionally add duplicate
2350                      constraints during unification.  This does not
2351                      affect correctness.  */
2352                   c->lhs.var = find (c->lhs.var);
2353                   c->rhs.var = find (c->rhs.var);
2354
2355                   /* The only complex constraint that can change our
2356                      solution to non-empty, given an empty solution,
2357                      is a constraint where the lhs side is receiving
2358                      some set from elsewhere.  */
2359                   if (!solution_empty || c->lhs.type != DEREF)
2360                     do_complex_constraint (graph, c, pts);
2361                 }
2362
2363               solution_empty = bitmap_empty_p (solution);
2364
2365               if (!solution_empty)
2366                 {
2367                   bitmap_iterator bi;
2368
2369                   /* Propagate solution to all successors.  */
2370                   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->succs[i],
2371                                                 0, j, bi)
2372                     {
2373                       bitmap tmp;
2374                       bool flag;
2375
2376                       unsigned int to = find (j);
2377                       tmp = get_varinfo (to)->solution;
2378                       flag = false;
2379
2380                       /* Don't try to propagate to ourselves.  */
2381                       if (to == i)
2382                         continue;
2383
2384                       flag = set_union_with_increment (tmp, pts, 0);
2385
2386                       if (flag)
2387                         {
2388                           get_varinfo (to)->solution = tmp;
2389                           if (!TEST_BIT (changed, to))
2390                             {
2391                               SET_BIT (changed, to);
2392                               changed_count++;
2393                             }
2394                         }
2395                     }
2396                 }
2397             }
2398         }
2399       free_topo_info (ti);
2400       bitmap_obstack_release (&iteration_obstack);
2401     }
2402
2403   BITMAP_FREE (pts);
2404   sbitmap_free (changed);
2405   bitmap_obstack_release (&oldpta_obstack);
2406 }
2407
2408 /* Map from trees to variable infos.  */
2409 static struct pointer_map_t *vi_for_tree;
2410
2411
2412 /* Insert ID as the variable id for tree T in the vi_for_tree map.  */
2413
2414 static void
2415 insert_vi_for_tree (tree t, varinfo_t vi)
2416 {
2417   void **slot = pointer_map_insert (vi_for_tree, t);
2418   gcc_assert (vi);
2419   gcc_assert (*slot == NULL);
2420   *slot = vi;
2421 }
2422
2423 /* Find the variable info for tree T in VI_FOR_TREE.  If T does not
2424    exist in the map, return NULL, otherwise, return the varinfo we found.  */
2425
2426 static varinfo_t
2427 lookup_vi_for_tree (tree t)
2428 {
2429   void **slot = pointer_map_contains (vi_for_tree, t);
2430   if (slot == NULL)
2431     return NULL;
2432
2433   return (varinfo_t) *slot;
2434 }
2435
2436 /* Return a printable name for DECL  */
2437
2438 static const char *
2439 alias_get_name (tree decl)
2440 {
2441   const char *res = get_name (decl);
2442   char *temp;
2443   int num_printed = 0;
2444
2445   if (res != NULL)
2446     return res;
2447
2448   res = "NULL";
2449   if (!dump_file)
2450     return res;
2451
2452   if (TREE_CODE (decl) == SSA_NAME)
2453     {
2454       num_printed = asprintf (&temp, "%s_%u",
2455                               alias_get_name (SSA_NAME_VAR (decl)),
2456                               SSA_NAME_VERSION (decl));
2457     }
2458   else if (DECL_P (decl))
2459     {
2460       num_printed = asprintf (&temp, "D.%u", DECL_UID (decl));
2461     }
2462   if (num_printed > 0)
2463     {
2464       res = ggc_strdup (temp);
2465       free (temp);
2466     }
2467   return res;
2468 }
2469
2470 /* Find the variable id for tree T in the map.
2471    If T doesn't exist in the map, create an entry for it and return it.  */
2472
2473 static varinfo_t
2474 get_vi_for_tree (tree t)
2475 {
2476   void **slot = pointer_map_contains (vi_for_tree, t);
2477   if (slot == NULL)
2478     return get_varinfo (create_variable_info_for (t, alias_get_name (t)));
2479
2480   return (varinfo_t) *slot;
2481 }
2482
2483 /* Get a constraint expression from an SSA_VAR_P node.  */
2484
2485 static struct constraint_expr
2486 get_constraint_exp_from_ssa_var (tree t)
2487 {
2488   struct constraint_expr cexpr;
2489
2490   gcc_assert (SSA_VAR_P (t) || DECL_P (t));
2491
2492   /* For parameters, get at the points-to set for the actual parm
2493      decl.  */
2494   if (TREE_CODE (t) == SSA_NAME
2495       && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (t)) == PARM_DECL
2496       && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (t))
2497     return get_constraint_exp_from_ssa_var (SSA_NAME_VAR (t));
2498
2499   cexpr.type = SCALAR;
2500
2501   cexpr.var = get_vi_for_tree (t)->id;
2502   /* If we determine the result is "anything", and we know this is readonly,
2503      say it points to readonly memory instead.  */
2504   if (cexpr.var == anything_id && TREE_READONLY (t))
2505     {
2506       cexpr.type = ADDRESSOF;
2507       cexpr.var = readonly_id;
2508     }
2509
2510   cexpr.offset = 0;
2511   return cexpr;
2512 }
2513
2514 /* Process a completed constraint T, and add it to the constraint
2515    list.  FROM_CALL is true if this is a constraint coming from a
2516    call, which means any DEREFs we see are "may-deref's", not
2517    "must-deref"'s.  */
2518
2519 static void
2520 process_constraint_1 (constraint_t t, bool from_call)
2521 {
2522   struct constraint_expr rhs = t->rhs;
2523   struct constraint_expr lhs = t->lhs;
2524
2525   gcc_assert (rhs.var < VEC_length (varinfo_t, varmap));
2526   gcc_assert (lhs.var < VEC_length (varinfo_t, varmap));
2527
2528   if (!from_call)
2529     {
2530       if (lhs.type == DEREF)
2531         get_varinfo (lhs.var)->directly_dereferenced = true;
2532       if (rhs.type == DEREF)
2533         get_varinfo (rhs.var)->directly_dereferenced = true;
2534     }
2535
2536   if (!use_field_sensitive)
2537     {
2538       t->rhs.offset = 0;
2539       t->lhs.offset = 0;
2540     }
2541
2542   /* ANYTHING == ANYTHING is pointless.  */
2543   if (lhs.var == anything_id && rhs.var == anything_id)
2544     return;
2545
2546   /* If we have &ANYTHING = something, convert to SOMETHING = &ANYTHING) */
2547   else if (lhs.var == anything_id && lhs.type == ADDRESSOF)
2548     {
2549       rhs = t->lhs;
2550       t->lhs = t->rhs;
2551       t->rhs = rhs;
2552       process_constraint_1 (t, from_call);
2553     }
2554   /* This can happen in our IR with things like n->a = *p */
2555   else if (rhs.type == DEREF && lhs.type == DEREF && rhs.var != anything_id)
2556     {
2557       /* Split into tmp = *rhs, *lhs = tmp */
2558       tree rhsdecl = get_varinfo (rhs.var)->decl;
2559       tree pointertype = TREE_TYPE (rhsdecl);
2560       tree pointedtotype = TREE_TYPE (pointertype);
2561       tree tmpvar = create_tmp_var_raw (pointedtotype, "doubledereftmp");
2562       struct constraint_expr tmplhs = get_constraint_exp_from_ssa_var (tmpvar);
2563
2564       /* If this is an aggregate of known size, we should have passed
2565          this off to do_structure_copy, and it should have broken it
2566          up.  */
2567       gcc_assert (!AGGREGATE_TYPE_P (pointedtotype)
2568                   || get_varinfo (rhs.var)->is_unknown_size_var);
2569
2570       process_constraint_1 (new_constraint (tmplhs, rhs), from_call);
2571       process_constraint_1 (new_constraint (lhs, tmplhs), from_call);
2572     }
2573   else if (rhs.type == ADDRESSOF && lhs.type == DEREF)
2574     {
2575       /* Split into tmp = &rhs, *lhs = tmp */
2576       tree rhsdecl = get_varinfo (rhs.var)->decl;
2577       tree pointertype = TREE_TYPE (rhsdecl);
2578       tree tmpvar = create_tmp_var_raw (pointertype, "derefaddrtmp");
2579       struct constraint_expr tmplhs = get_constraint_exp_from_ssa_var (tmpvar);
2580
2581       process_constraint_1 (new_constraint (tmplhs, rhs), from_call);
2582       process_constraint_1 (new_constraint (lhs, tmplhs), from_call);
2583     }
2584   else
2585     {
2586       gcc_assert (rhs.type != ADDRESSOF || rhs.offset == 0);
2587       VEC_safe_push (constraint_t, heap, constraints, t);
2588     }
2589 }
2590
2591
2592 /* Process constraint T, performing various simplifications and then
2593    adding it to our list of overall constraints.  */
2594
2595 static void
2596 process_constraint (constraint_t t)
2597 {
2598   process_constraint_1 (t, false);
2599 }
2600
2601 /* Return true if T is a variable of a type that could contain
2602    pointers.  */
2603
2604 static bool
2605 could_have_pointers (tree t)
2606 {
2607   tree type = TREE_TYPE (t);
2608
2609   if (POINTER_TYPE_P (type)
2610       || AGGREGATE_TYPE_P (type)
2611       || TREE_CODE (type) == COMPLEX_TYPE)
2612     return true;
2613
2614   return false;
2615 }
2616
2617 /* Return the position, in bits, of FIELD_DECL from the beginning of its
2618    structure.  */
2619
2620 static unsigned HOST_WIDE_INT
2621 bitpos_of_field (const tree fdecl)
2622 {
2623
2624   if (TREE_CODE (DECL_FIELD_OFFSET (fdecl)) != INTEGER_CST
2625       || TREE_CODE (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (fdecl)) != INTEGER_CST)
2626     return -1;
2627
2628   return (tree_low_cst (DECL_FIELD_OFFSET (fdecl), 1) * 8)
2629          + tree_low_cst (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (fdecl), 1);
2630 }
2631
2632
2633 /* Given a COMPONENT_REF T, return the constraint_expr for it.  */
2634
2635 static void
2636 get_constraint_for_component_ref (tree t, VEC(ce_s, heap) **results)
2637 {
2638   tree orig_t = t;
2639   HOST_WIDE_INT bitsize = -1;
2640   HOST_WIDE_INT bitmaxsize = -1;
2641   HOST_WIDE_INT bitpos;
2642   tree forzero;
2643   struct constraint_expr *result;
2644   unsigned int beforelength = VEC_length (ce_s, *results);
2645
2646   /* Some people like to do cute things like take the address of
2647      &0->a.b */
2648   forzero = t;
2649   while (!SSA_VAR_P (forzero) && !CONSTANT_CLASS_P (forzero))
2650     forzero = TREE_OPERAND (forzero, 0);
2651
2652   if (CONSTANT_CLASS_P (forzero) && integer_zerop (forzero))
2653     {
2654       struct constraint_expr temp;
2655
2656       temp.offset = 0;
2657       temp.var = integer_id;
2658       temp.type = SCALAR;
2659       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2660       return;
2661     }
2662
2663   t = get_ref_base_and_extent (t, &bitpos, &bitsize, &bitmaxsize);
2664
2665   /* String constants are readonly, so there is nothing to really do
2666      here.  */
2667   if (TREE_CODE (t) == STRING_CST)
2668     return;
2669
2670   get_constraint_for (t, results);
2671   result = VEC_last (ce_s, *results);
2672   result->offset = bitpos;
2673
2674   gcc_assert (beforelength + 1 == VEC_length (ce_s, *results));
2675
2676   /* This can also happen due to weird offsetof type macros.  */
2677   if (TREE_CODE (t) != ADDR_EXPR && result->type == ADDRESSOF)
2678     result->type = SCALAR;
2679
2680   if (result->type == SCALAR)
2681     {
2682       /* In languages like C, you can access one past the end of an
2683          array.  You aren't allowed to dereference it, so we can
2684          ignore this constraint. When we handle pointer subtraction,
2685          we may have to do something cute here.  */
2686
2687       if (result->offset < get_varinfo (result->var)->fullsize
2688           && bitmaxsize != 0)
2689         {
2690           /* It's also not true that the constraint will actually start at the
2691              right offset, it may start in some padding.  We only care about
2692              setting the constraint to the first actual field it touches, so
2693              walk to find it.  */
2694           varinfo_t curr;
2695           for (curr = get_varinfo (result->var); curr; curr = curr->next)
2696             {
2697               if (ranges_overlap_p (curr->offset, curr->size,
2698                                     result->offset, bitmaxsize))
2699                 {
2700                   result->var = curr->id;
2701                   break;
2702                 }
2703             }
2704           /* assert that we found *some* field there. The user couldn't be
2705              accessing *only* padding.  */
2706           /* Still the user could access one past the end of an array
2707              embedded in a struct resulting in accessing *only* padding.  */
2708           gcc_assert (curr || ref_contains_array_ref (orig_t));
2709         }
2710       else if (bitmaxsize == 0)
2711         {
2712           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2713             fprintf (dump_file, "Access to zero-sized part of variable,"
2714                      "ignoring\n");
2715         }
2716       else
2717         if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2718           fprintf (dump_file, "Access to past the end of variable, ignoring\n");
2719
2720       result->offset = 0;
2721     }
2722   else if (bitmaxsize == -1)
2723     {
2724       /* We can't handle DEREF constraints with unknown size, we'll
2725          get the wrong answer.  Punt and return anything.  */
2726       result->var = anything_id;
2727       result->offset = 0;
2728     }
2729 }
2730
2731
2732 /* Dereference the constraint expression CONS, and return the result.
2733    DEREF (ADDRESSOF) = SCALAR
2734    DEREF (SCALAR) = DEREF
2735    DEREF (DEREF) = (temp = DEREF1; result = DEREF(temp))
2736    This is needed so that we can handle dereferencing DEREF constraints.  */
2737
2738 static void
2739 do_deref (VEC (ce_s, heap) **constraints)
2740 {
2741   struct constraint_expr *c;
2742   unsigned int i = 0;
2743
2744   for (i = 0; VEC_iterate (ce_s, *constraints, i, c); i++)
2745     {
2746       if (c->type == SCALAR)
2747         c->type = DEREF;
2748       else if (c->type == ADDRESSOF)
2749         c->type = SCALAR;
2750       else if (c->type == DEREF)
2751         {
2752           tree tmpvar = create_tmp_var_raw (ptr_type_node, "dereftmp");
2753           struct constraint_expr tmplhs = get_constraint_exp_from_ssa_var (tmpvar);
2754           process_constraint (new_constraint (tmplhs, *c));
2755           c->var = tmplhs.var;
2756         }
2757       else
2758         gcc_unreachable ();
2759     }
2760 }
2761
2762 /* Given a tree T, return the constraint expression for it.  */
2763
2764 static void
2765 get_constraint_for (tree t, VEC (ce_s, heap) **results)
2766 {
2767   struct constraint_expr temp;
2768
2769   /* x = integer is all glommed to a single variable, which doesn't
2770      point to anything by itself.  That is, of course, unless it is an
2771      integer constant being treated as a pointer, in which case, we
2772      will return that this is really the addressof anything.  This
2773      happens below, since it will fall into the default case. The only
2774      case we know something about an integer treated like a pointer is
2775      when it is the NULL pointer, and then we just say it points to
2776      NULL.  */
2777   if (TREE_CODE (t) == INTEGER_CST
2778       && integer_zerop (t))
2779     {
2780       temp.var = nothing_id;
2781       temp.type = ADDRESSOF;
2782       temp.offset = 0;
2783       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2784       return;
2785     }
2786
2787   switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (t)))
2788     {
2789     case tcc_expression:
2790     case tcc_vl_exp:
2791       {
2792         switch (TREE_CODE (t))
2793           {
2794           case ADDR_EXPR:
2795             {
2796               struct constraint_expr *c;
2797               unsigned int i;
2798               tree exp = TREE_OPERAND (t, 0);
2799               tree pttype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (t));
2800
2801               get_constraint_for (exp, results);
2802
2803
2804               /* Complex types are special. Taking the address of one
2805                  allows you to access either part of it through that
2806                  pointer.  */
2807               if (VEC_length (ce_s, *results) == 1 &&
2808                   TREE_CODE (pttype) == COMPLEX_TYPE)
2809                 {
2810                   struct constraint_expr *origrhs;
2811                   varinfo_t origvar;
2812                   struct constraint_expr tmp;
2813
2814                   gcc_assert (VEC_length (ce_s, *results) == 1);
2815                   origrhs = VEC_last (ce_s, *results);
2816                   tmp = *origrhs;
2817                   VEC_pop (ce_s, *results);
2818                   origvar = get_varinfo (origrhs->var);
2819                   for (; origvar; origvar = origvar->next)
2820                     {
2821                       tmp.var = origvar->id;
2822                       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &tmp);
2823                     }
2824                 }
2825
2826               for (i = 0; VEC_iterate (ce_s, *results, i, c); i++)
2827                 {
2828                   if (c->type == DEREF)
2829                     c->type = SCALAR;
2830                   else
2831                     c->type = ADDRESSOF;
2832                 }
2833               return;
2834             }
2835             break;
2836           case CALL_EXPR:
2837             /* XXX: In interprocedural mode, if we didn't have the
2838                body, we would need to do *each pointer argument =
2839                &ANYTHING added.  */
2840             if (call_expr_flags (t) & (ECF_MALLOC | ECF_MAY_BE_ALLOCA))
2841               {
2842                 varinfo_t vi;
2843                 tree heapvar = heapvar_lookup (t);
2844
2845                 if (heapvar == NULL)
2846                   {
2847                     heapvar = create_tmp_var_raw (ptr_type_node, "HEAP");
2848                     DECL_EXTERNAL (heapvar) = 1;
2849                     get_var_ann (heapvar)->is_heapvar = 1;
2850                     if (gimple_referenced_vars (cfun))
2851                       add_referenced_var (heapvar);
2852                     heapvar_insert (t, heapvar);
2853                   }
2854
2855                 temp.var = create_variable_info_for (heapvar,
2856                                                      alias_get_name (heapvar));
2857
2858                 vi = get_varinfo (temp.var);
2859                 vi->is_artificial_var = 1;
2860                 vi->is_heap_var = 1;
2861                 temp.type = ADDRESSOF;
2862                 temp.offset = 0;
2863                 VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2864                 return;
2865               }
2866             else
2867               {
2868                 temp.var = anything_id;
2869                 temp.type = SCALAR;
2870                 temp.offset = 0;
2871                 VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2872                 return;
2873               }
2874             break;
2875           default:
2876             {
2877               temp.type = ADDRESSOF;
2878               temp.var = anything_id;
2879               temp.offset = 0;
2880               VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2881               return;
2882             }
2883           }
2884       }
2885     case tcc_reference:
2886       {
2887         switch (TREE_CODE (t))
2888           {
2889           case INDIRECT_REF:
2890             {
2891               get_constraint_for (TREE_OPERAND (t, 0), results);
2892               do_deref (results);
2893               return;
2894             }
2895           case ARRAY_REF:
2896           case ARRAY_RANGE_REF:
2897           case COMPONENT_REF:
2898             get_constraint_for_component_ref (t, results);
2899             return;
2900           default:
2901             {
2902               temp.type = ADDRESSOF;
2903               temp.var = anything_id;
2904               temp.offset = 0;
2905               VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2906               return;
2907             }
2908           }
2909       }
2910     case tcc_unary:
2911       {
2912         switch (TREE_CODE (t))
2913           {
2914           case NOP_EXPR:
2915           case CONVERT_EXPR:
2916           case NON_LVALUE_EXPR:
2917             {
2918               tree op = TREE_OPERAND (t, 0);
2919
2920               /* Cast from non-pointer to pointers are bad news for us.
2921                  Anything else, we see through */
2922               if (!(POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (t))
2923                     && ! POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op))))
2924                 {
2925                   get_constraint_for (op, results);
2926                   return;
2927                 }
2928
2929               /* FALLTHRU  */
2930             }
2931           default:
2932             {
2933               temp.type = ADDRESSOF;
2934               temp.var = anything_id;
2935               temp.offset = 0;
2936               VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2937               return;
2938             }
2939           }
2940       }
2941     case tcc_exceptional:
2942       {
2943         switch (TREE_CODE (t))
2944           {
2945           case PHI_NODE:
2946             {
2947               get_constraint_for (PHI_RESULT (t), results);
2948               return;
2949             }
2950             break;
2951           case SSA_NAME:
2952             {
2953               struct constraint_expr temp;
2954               temp = get_constraint_exp_from_ssa_var (t);
2955               VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2956               return;
2957             }
2958             break;
2959           default:
2960             {
2961               temp.type = ADDRESSOF;
2962               temp.var = anything_id;
2963               temp.offset = 0;
2964               VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2965               return;
2966             }
2967           }
2968       }
2969     case tcc_declaration:
2970       {
2971         struct constraint_expr temp;
2972         temp = get_constraint_exp_from_ssa_var (t);
2973         VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2974         return;
2975       }
2976     default:
2977       {
2978         temp.type = ADDRESSOF;
2979         temp.var = anything_id;
2980         temp.offset = 0;
2981         VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2982         return;
2983       }
2984     }
2985 }
2986
2987
2988 /* Handle the structure copy case where we have a simple structure copy
2989    between LHS and RHS that is of SIZE (in bits)
2990
2991    For each field of the lhs variable (lhsfield)
2992      For each field of the rhs variable at lhsfield.offset (rhsfield)
2993        add the constraint lhsfield = rhsfield
2994
2995    If we fail due to some kind of type unsafety or other thing we
2996    can't handle, return false.  We expect the caller to collapse the
2997    variable in that case.  */
2998
2999 static bool
3000 do_simple_structure_copy (const struct constraint_expr lhs,
3001                           const struct constraint_expr rhs,
3002                           const unsigned HOST_WIDE_INT size)
3003 {
3004   varinfo_t p = get_varinfo (lhs.var);
3005   unsigned HOST_WIDE_INT pstart, last;
3006   pstart = p->offset;
3007   last = p->offset + size;
3008   for (; p && p->offset < last; p = p->next)
3009     {
3010       varinfo_t q;
3011       struct constraint_expr templhs = lhs;
3012       struct constraint_expr temprhs = rhs;
3013       unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset;
3014
3015       templhs.var = p->id;
3016       q = get_varinfo (temprhs.var);
3017       fieldoffset = p->offset - pstart;
3018       q = first_vi_for_offset (q, q->offset + fieldoffset);
3019       if (!q)
3020         return false;
3021       temprhs.var = q->id;
3022       process_constraint (new_constraint (templhs, temprhs));
3023     }
3024   return true;
3025 }
3026
3027
3028 /* Handle the structure copy case where we have a  structure copy between a
3029    aggregate on the LHS and a dereference of a pointer on the RHS
3030    that is of SIZE (in bits)
3031
3032    For each field of the lhs variable (lhsfield)
3033        rhs.offset = lhsfield->offset
3034        add the constraint lhsfield = rhs
3035 */
3036
3037 static void
3038 do_rhs_deref_structure_copy (const struct constraint_expr lhs,
3039                              const struct constraint_expr rhs,
3040                              const unsigned HOST_WIDE_INT size)
3041 {
3042   varinfo_t p = get_varinfo (lhs.var);
3043   unsigned HOST_WIDE_INT pstart,last;
3044   pstart = p->offset;
3045   last = p->offset + size;
3046
3047   for (; p && p->offset < last; p = p->next)
3048     {
3049       varinfo_t q;
3050       struct constraint_expr templhs = lhs;
3051       struct constraint_expr temprhs = rhs;
3052       unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset;
3053
3054
3055       if (templhs.type == SCALAR)
3056         templhs.var = p->id;
3057       else
3058         templhs.offset = p->offset;
3059
3060       q = get_varinfo (temprhs.var);
3061       fieldoffset = p->offset - pstart;
3062       temprhs.offset += fieldoffset;
3063       process_constraint (new_constraint (templhs, temprhs));
3064     }
3065 }
3066
3067 /* Handle the structure copy case where we have a structure copy
3068    between an aggregate on the RHS and a dereference of a pointer on
3069    the LHS that is of SIZE (in bits)
3070
3071    For each field of the rhs variable (rhsfield)
3072        lhs.offset = rhsfield->offset
3073        add the constraint lhs = rhsfield
3074 */
3075
3076 static void
3077 do_lhs_deref_structure_copy (const struct constraint_expr lhs,
3078                              const struct constraint_expr rhs,
3079                              const unsigned HOST_WIDE_INT size)
3080 {
3081   varinfo_t p = get_varinfo (rhs.var);
3082   unsigned HOST_WIDE_INT pstart,last;
3083   pstart = p->offset;
3084   last = p->offset + size;
3085
3086   for (; p && p->offset < last; p = p->next)
3087     {
3088       varinfo_t q;
3089       struct constraint_expr templhs = lhs;
3090       struct constraint_expr temprhs = rhs;
3091       unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset;
3092
3093
3094       if (temprhs.type == SCALAR)
3095         temprhs.var = p->id;
3096       else
3097         temprhs.offset = p->offset;
3098
3099       q = get_varinfo (templhs.var);
3100       fieldoffset = p->offset - pstart;
3101       templhs.offset += fieldoffset;
3102       process_constraint (new_constraint (templhs, temprhs));
3103     }
3104 }
3105
3106 /* Sometimes, frontends like to give us bad type information.  This
3107    function will collapse all the fields from VAR to the end of VAR,
3108    into VAR, so that we treat those fields as a single variable.
3109    We return the variable they were collapsed into.  */
3110
3111 static unsigned int
3112 collapse_rest_of_var (unsigned int var)
3113 {
3114   varinfo_t currvar = get_varinfo (var);
3115   varinfo_t field;
3116
3117   for (field = currvar->next; field; field = field->next)
3118     {
3119       if (dump_file)
3120         fprintf (dump_file, "Type safety: Collapsing var %s into %s\n",
3121                  field->name, currvar->name);
3122
3123       gcc_assert (!field->collapsed_to);
3124       field->collapsed_to = currvar;
3125     }
3126
3127   currvar->next = NULL;
3128   currvar->size = currvar->fullsize - currvar->offset;
3129
3130   return currvar->id;
3131 }
3132
3133 /* Handle aggregate copies by expanding into copies of the respective
3134    fields of the structures.  */
3135
3136 static void
3137 do_structure_copy (tree lhsop, tree rhsop)
3138 {
3139   struct constraint_expr lhs, rhs, tmp;
3140   VEC (ce_s, heap) *lhsc = NULL, *rhsc = NULL;
3141   varinfo_t p;
3142   unsigned HOST_WIDE_INT lhssize;
3143   unsigned HOST_WIDE_INT rhssize;
3144
3145   get_constraint_for (lhsop, &lhsc);
3146   get_constraint_for (rhsop, &rhsc);
3147   gcc_assert (VEC_length (ce_s, lhsc) == 1);
3148   gcc_assert (VEC_length (ce_s, rhsc) == 1);
3149   lhs = *(VEC_last (ce_s, lhsc));
3150   rhs = *(VEC_last (ce_s, rhsc));
3151
3152   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3153   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
3154
3155   /* If we have special var = x, swap it around.  */
3156   if (lhs.var <= integer_id && !(get_varinfo (rhs.var)->is_special_var))
3157     {
3158       tmp = lhs;
3159       lhs = rhs;
3160       rhs = tmp;
3161     }
3162
3163   /*  This is fairly conservative for the RHS == ADDRESSOF case, in that it's
3164       possible it's something we could handle.  However, most cases falling
3165       into this are dealing with transparent unions, which are slightly
3166       weird. */
3167   if (rhs.type == ADDRESSOF && !(get_varinfo (rhs.var)->is_special_var))
3168     {
3169       rhs.type = ADDRESSOF;
3170       rhs.var = anything_id;
3171     }
3172
3173   /* If the RHS is a special var, or an addressof, set all the LHS fields to
3174      that special var.  */
3175   if (rhs.var <= integer_id)
3176     {
3177       for (p = get_varinfo (lhs.var); p; p = p->next)
3178         {
3179           struct constraint_expr templhs = lhs;
3180           struct constraint_expr temprhs = rhs;
3181
3182           if (templhs.type == SCALAR )
3183             templhs.var = p->id;
3184           else
3185             templhs.offset += p->offset;
3186           process_constraint (new_constraint (templhs, temprhs));
3187         }
3188     }
3189   else
3190     {
3191       tree rhstype = TREE_TYPE (rhsop);
3192       tree lhstype = TREE_TYPE (lhsop);
3193       tree rhstypesize;
3194       tree lhstypesize;
3195
3196       lhstypesize = DECL_P (lhsop) ? DECL_SIZE (lhsop) : TYPE_SIZE (lhstype);
3197       rhstypesize = DECL_P (rhsop) ? DECL_SIZE (rhsop) : TYPE_SIZE (rhstype);
3198
3199       /* If we have a variably sized types on the rhs or lhs, and a deref
3200          constraint, add the constraint, lhsconstraint = &ANYTHING.
3201          This is conservatively correct because either the lhs is an unknown
3202          sized var (if the constraint is SCALAR), or the lhs is a DEREF
3203          constraint, and every variable it can point to must be unknown sized
3204          anyway, so we don't need to worry about fields at all.  */
3205       if ((rhs.type == DEREF && TREE_CODE (rhstypesize) != INTEGER_CST)
3206           || (lhs.type == DEREF && TREE_CODE (lhstypesize) != INTEGER_CST))
3207         {
3208           rhs.var = anything_id;
3209           rhs.type = ADDRESSOF;
3210           rhs.offset = 0;
3211           process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3212           return;
3213         }
3214
3215       /* The size only really matters insofar as we don't set more or less of
3216          the variable.  If we hit an unknown size var, the size should be the
3217          whole darn thing.  */
3218       if (get_varinfo (rhs.var)->is_unknown_size_var)
3219         rhssize = ~0;
3220       else
3221         rhssize = TREE_INT_CST_LOW (rhstypesize);
3222
3223       if (get_varinfo (lhs.var)->is_unknown_size_var)
3224         lhssize = ~0;
3225       else
3226         lhssize = TREE_INT_CST_LOW (lhstypesize);
3227
3228
3229       if (rhs.type == SCALAR && lhs.type == SCALAR)
3230         {
3231           if (!do_simple_structure_copy (lhs, rhs, MIN (lhssize, rhssize)))
3232             {
3233               lhs.var = collapse_rest_of_var (lhs.var);
3234               rhs.var = collapse_rest_of_var (rhs.var);
3235               lhs.offset = 0;
3236               rhs.offset = 0;
3237               lhs.type = SCALAR;
3238               rhs.type = SCALAR;
3239               process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3240             }
3241         }
3242       else if (lhs.type != DEREF && rhs.type == DEREF)
3243         do_rhs_deref_structure_copy (lhs, rhs, MIN (lhssize, rhssize));
3244       else if (lhs.type == DEREF && rhs.type != DEREF)
3245         do_lhs_deref_structure_copy (lhs, rhs, MIN (lhssize, rhssize));
3246       else
3247         {
3248           tree pointedtotype = lhstype;
3249           tree tmpvar;
3250
3251           gcc_assert (rhs.type == DEREF && lhs.type == DEREF);
3252           tmpvar = create_tmp_var_raw (pointedtotype, "structcopydereftmp");
3253           do_structure_copy (tmpvar, rhsop);
3254           do_structure_copy (lhsop, tmpvar);
3255         }
3256     }
3257 }
3258
3259
3260 /* Update related alias information kept in AI.  This is used when
3261    building name tags, alias sets and deciding grouping heuristics.
3262    STMT is the statement to process.  This function also updates
3263    ADDRESSABLE_VARS.  */
3264
3265 static void
3266 update_alias_info (tree stmt, struct alias_info *ai)
3267 {
3268   bitmap addr_taken;
3269   use_operand_p use_p;
3270   ssa_op_iter iter;
3271   bool stmt_dereferences_ptr_p;
3272   enum escape_type stmt_escape_type = is_escape_site (stmt);
3273   struct mem_ref_stats_d *mem_ref_stats = gimple_mem_ref_stats (cfun);
3274
3275   stmt_dereferences_ptr_p = false;
3276
3277   if (stmt_escape_type == ESCAPE_TO_CALL
3278       || stmt_escape_type == ESCAPE_TO_PURE_CONST)
3279     {
3280       mem_ref_stats->num_call_sites++;
3281       if (stmt_escape_type == ESCAPE_TO_PURE_CONST)
3282         mem_ref_stats->num_pure_const_call_sites++;
3283     }
3284   else if (stmt_escape_type == ESCAPE_TO_ASM)
3285     mem_ref_stats->num_asm_sites++;
3286
3287   /* Mark all the variables whose address are taken by the statement.  */
3288   addr_taken = addresses_taken (stmt);
3289   if (addr_taken)
3290     {
3291       bitmap_ior_into (gimple_addressable_vars (cfun), addr_taken);
3292
3293       /* If STMT is an escape point, all the addresses taken by it are
3294          call-clobbered.  */
3295       if (stmt_escape_type != NO_ESCAPE)
3296         {
3297           bitmap_iterator bi;
3298           unsigned i;
3299
3300           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (addr_taken, 0, i, bi)
3301             {
3302               tree rvar = referenced_var (i);
3303               if (!unmodifiable_var_p (rvar))
3304                 mark_call_clobbered (rvar, stmt_escape_type);
3305             }
3306         }
3307     }
3308
3309   /* Process each operand use.  For pointers, determine whether they
3310      are dereferenced by the statement, or whether their value
3311      escapes, etc.  */
3312   FOR_EACH_PHI_OR_STMT_USE (use_p, stmt, iter, SSA_OP_USE)
3313     {
3314       tree op, var;
3315       var_ann_t v_ann;
3316       struct ptr_info_def *pi;
3317       unsigned num_uses, num_loads, num_stores;
3318
3319       op = USE_FROM_PTR (use_p);
3320
3321       /* If STMT is a PHI node, OP may be an ADDR_EXPR.  If so, add it
3322          to the set of addressable variables.  */
3323       if (TREE_CODE (op) == ADDR_EXPR)
3324         {
3325           bitmap addressable_vars = gimple_addressable_vars (cfun);
3326
3327           gcc_assert (TREE_CODE (stmt) == PHI_NODE);
3328           gcc_assert (addressable_vars);
3329
3330           /* PHI nodes don't have annotations for pinning the set
3331              of addresses taken, so we collect them here.
3332
3333              FIXME, should we allow PHI nodes to have annotations
3334              so that they can be treated like regular statements?
3335              Currently, they are treated as second-class
3336              statements.  */
3337           add_to_addressable_set (TREE_OPERAND (op, 0), &addressable_vars);
3338           continue;
3339         }
3340
3341       /* Ignore constants (they may occur in PHI node arguments).  */
3342       if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
3343         continue;
3344
3345       var = SSA_NAME_VAR (op);
3346       v_ann = var_ann (var);
3347
3348       /* The base variable of an SSA name must be a GIMPLE register, and thus
3349          it cannot be aliased.  */
3350       gcc_assert (!may_be_aliased (var));
3351
3352       /* We are only interested in pointers.  */
3353       if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op)))
3354         continue;
3355
3356       pi = get_ptr_info (op);
3357
3358       /* Add OP to AI->PROCESSED_PTRS, if it's not there already.  */
3359       if (!TEST_BIT (ai->ssa_names_visited, SSA_NAME_VERSION (op)))
3360         {
3361           SET_BIT (ai->ssa_names_visited, SSA_NAME_VERSION (op));
3362           VEC_safe_push (tree, heap, ai->processed_ptrs, op);
3363         }
3364
3365       /* If STMT is a PHI node, then it will not have pointer
3366          dereferences and it will not be an escape point.  */
3367       if (TREE_CODE (stmt) == PHI_NODE)
3368         continue;
3369
3370       /* Determine whether OP is a dereferenced pointer, and if STMT
3371          is an escape point, whether OP escapes.  */
3372       count_uses_and_derefs (op, stmt, &num_uses, &num_loads, &num_stores);
3373
3374       /* Handle a corner case involving address expressions of the
3375          form '&PTR->FLD'.  The problem with these expressions is that
3376          they do not represent a dereference of PTR.  However, if some
3377          other transformation propagates them into an INDIRECT_REF
3378          expression, we end up with '*(&PTR->FLD)' which is folded
3379          into 'PTR->FLD'.
3380
3381          So, if the original code had no other dereferences of PTR,
3382          the aliaser will not create memory tags for it, and when
3383          &PTR->FLD gets propagated to INDIRECT_REF expressions, the
3384          memory operations will receive no VDEF/VUSE operands.
3385
3386          One solution would be to have count_uses_and_derefs consider
3387          &PTR->FLD a dereference of PTR.  But that is wrong, since it
3388          is not really a dereference but an offset calculation.
3389
3390          What we do here is to recognize these special ADDR_EXPR
3391          nodes.  Since these expressions are never GIMPLE values (they
3392          are not GIMPLE invariants), they can only appear on the RHS
3393          of an assignment and their base address is always an
3394          INDIRECT_REF expression.  */
3395       if (TREE_CODE (stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT
3396           && TREE_CODE (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1)) == ADDR_EXPR
3397           && !is_gimple_val (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1)))
3398         {
3399           /* If the RHS if of the form &PTR->FLD and PTR == OP, then
3400              this represents a potential dereference of PTR.  */
3401           tree rhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1);
3402           tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (rhs, 0));
3403           if (TREE_CODE (base) == INDIRECT_REF
3404               && TREE_OPERAND (base, 0) == op)
3405             num_loads++;
3406         }
3407
3408       if (num_loads + num_stores > 0)
3409         {
3410           /* Mark OP as dereferenced.  In a subsequent pass,
3411              dereferenced pointers that point to a set of
3412              variables will be assigned a name tag to alias
3413              all the variables OP points to.  */
3414           pi->is_dereferenced = 1;
3415
3416           /* If this is a store operation, mark OP as being
3417              dereferenced to store, otherwise mark it as being
3418              dereferenced to load.  */
3419           if (num_stores > 0)
3420             pointer_set_insert (ai->dereferenced_ptrs_store, var);
3421           else
3422             pointer_set_insert (ai->dereferenced_ptrs_load, var);
3423
3424           /* Update the frequency estimate for all the dereferences of
3425              pointer OP.  */
3426           update_mem_sym_stats_from_stmt (op, stmt, num_loads, num_stores);
3427
3428           /* Indicate that STMT contains pointer dereferences.  */
3429           stmt_dereferences_ptr_p = true;
3430         }
3431
3432       if (stmt_escape_type != NO_ESCAPE && num_loads + num_stores < num_uses)
3433         {
3434           /* If STMT is an escape point and STMT contains at
3435              least one direct use of OP, then the value of OP
3436              escapes and so the pointed-to variables need to
3437              be marked call-clobbered.  */
3438           pi->value_escapes_p = 1;
3439           pi->escape_mask |= stmt_escape_type;
3440
3441           /* If the statement makes a function call, assume
3442              that pointer OP will be dereferenced in a store
3443              operation inside the called function.  */
3444           if (get_call_expr_in (stmt)
3445               || stmt_escape_type == ESCAPE_STORED_IN_GLOBAL)
3446             {
3447               pointer_set_insert (ai->dereferenced_ptrs_store, var);
3448               pi->is_dereferenced = 1;
3449             }
3450         }
3451     }
3452
3453   if (TREE_CODE (stmt) == PHI_NODE)
3454     return;
3455
3456   /* Mark stored variables in STMT as being written to and update the
3457      memory reference stats for all memory symbols referenced by STMT.  */
3458   if (stmt_references_memory_p (stmt))
3459     {
3460       unsigned i;
3461       bitmap_iterator bi;
3462
3463       mem_ref_stats->num_mem_stmts++;
3464
3465       /* Notice that we only update memory reference stats for symbols
3466          loaded and stored by the statement if the statement does not
3467          contain pointer dereferences and it is not a call/asm site.
3468          This is to avoid double accounting problems when creating
3469          memory partitions.  After computing points-to information,
3470          pointer dereference statistics are used to update the
3471          reference stats of the pointed-to variables, so here we
3472          should only update direct references to symbols.
3473
3474          Indirect references are not updated here for two reasons: (1)
3475          The first time we compute alias information, the sets
3476          LOADED/STORED are empty for pointer dereferences, (2) After
3477          partitioning, LOADED/STORED may have references to
3478          partitions, not the original pointed-to variables.  So, if we
3479          always counted LOADED/STORED here and during partitioning, we
3480          would count many symbols more than once.
3481
3482          This does cause some imprecision when a statement has a
3483          combination of direct symbol references and pointer
3484          dereferences (e.g., MEMORY_VAR = *PTR) or if a call site has
3485          memory symbols in its argument list, but these cases do not
3486          occur so frequently as to constitute a serious problem.  */
3487       if (STORED_SYMS (stmt))
3488         EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (STORED_SYMS (stmt), 0, i, bi)
3489           {
3490             tree sym = referenced_var (i);
3491             pointer_set_insert (ai->written_vars, sym);
3492             if (!stmt_dereferences_ptr_p
3493                 && stmt_escape_type != ESCAPE_TO_CALL
3494                 && stmt_escape_type != ESCAPE_TO_PURE_CONST
3495                 && stmt_escape_type != ESCAPE_TO_ASM)
3496               update_mem_sym_stats_from_stmt (sym, stmt, 0, 1);
3497           }
3498
3499       if (!stmt_dereferences_ptr_p
3500           && LOADED_SYMS (stmt)
3501           && stmt_escape_type != ESCAPE_TO_CALL
3502           && stmt_escape_type != ESCAPE_TO_PURE_CONST
3503           && stmt_escape_type != ESCAPE_TO_ASM)
3504         EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (LOADED_SYMS (stmt), 0, i, bi)
3505           update_mem_sym_stats_from_stmt (referenced_var (i), stmt, 1, 0);
3506     }
3507 }
3508
3509
3510 /* Handle pointer arithmetic EXPR when creating aliasing constraints.
3511    Expressions of the type PTR + CST can be handled in two ways:
3512
3513    1- If the constraint for PTR is ADDRESSOF for a non-structure
3514       variable, then we can use it directly because adding or
3515       subtracting a constant may not alter the original ADDRESSOF
3516       constraint (i.e., pointer arithmetic may not legally go outside
3517       an object's boundaries).
3518
3519    2- If the constraint for PTR is ADDRESSOF for a structure variable,
3520       then if CST is a compile-time constant that can be used as an
3521       offset, we can determine which sub-variable will be pointed-to
3522       by the expression.
3523
3524    Return true if the expression is handled.  For any other kind of
3525    expression, return false so that each operand can be added as a
3526    separate constraint by the caller.  */
3527
3528 static bool
3529 handle_ptr_arith (VEC (ce_s, heap) *lhsc, tree expr)
3530 {
3531   tree op0, op1;
3532   struct constraint_expr *c, *c2;
3533   unsigned int i = 0;
3534   unsigned int j = 0;
3535   VEC (ce_s, heap) *temp = NULL;
3536   unsigned int rhsoffset = 0;
3537   bool unknown_addend = false;
3538
3539   if (TREE_CODE (expr) != POINTER_PLUS_EXPR)
3540     return false;
3541
3542   op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
3543   op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
3544   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)));
3545
3546   get_constraint_for (op0, &temp);
3547
3548   /* Handle non-constants by making constraints from integer.  */
3549   if (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST)
3550     rhsoffset = TREE_INT_CST_LOW (op1) * BITS_PER_UNIT;
3551   else
3552     unknown_addend = true;
3553
3554   for (i = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, i, c); i++)
3555     for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, temp, j, c2); j++)
3556       {
3557         if (c2->type == ADDRESSOF && rhsoffset != 0)
3558           {
3559             varinfo_t temp = get_varinfo (c2->var);
3560
3561             /* An access one after the end of an array is valid,
3562                so simply punt on accesses we cannot resolve.  */
3563             temp = first_vi_for_offset (temp, rhsoffset);
3564             if (temp == NULL)
3565               continue;
3566             c2->var = temp->id;
3567             c2->offset = 0;
3568           }
3569         else if (unknown_addend)
3570           {
3571             /* Can't handle *a + integer where integer is unknown.  */
3572             if (c2->type != SCALAR)
3573               {
3574                 struct constraint_expr intc;
3575                 intc.var = integer_id;
3576                 intc.offset = 0;
3577                 intc.type = SCALAR;
3578                 process_constraint (new_constraint (*c, intc));
3579               }
3580             else
3581               {
3582                 /* We known it lives somewhere within c2->var.  */
3583                 varinfo_t tmp = get_varinfo (c2->var);
3584                 for (; tmp; tmp = tmp->next)
3585                   {
3586                     struct constraint_expr tmpc = *c2;
3587                     c2->var = tmp->id;
3588                     c2->offset = 0;
3589                     process_constraint (new_constraint (*c, tmpc));
3590                   }
3591               }
3592           }
3593         else
3594           c2->offset = rhsoffset;
3595         process_constraint (new_constraint (*c, *c2));
3596       }
3597
3598   VEC_free (ce_s, heap, temp);
3599
3600   return true;
3601 }
3602
3603 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call on the
3604    RHS.  */
3605
3606 static void
3607 handle_rhs_call  (tree rhs)
3608 {
3609   tree arg;
3610   call_expr_arg_iterator iter;
3611   struct constraint_expr rhsc;
3612
3613   rhsc.var = anything_id;
3614   rhsc.offset = 0;
3615   rhsc.type = ADDRESSOF;
3616
3617   FOR_EACH_CALL_EXPR_ARG (arg, iter, rhs)
3618     {
3619       VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
3620
3621       /* Find those pointers being passed, and make sure they end up
3622          pointing to anything.  */
3623       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg)))
3624         {
3625           unsigned int j;
3626           struct constraint_expr *lhsp;
3627
3628           get_constraint_for (arg, &lhsc);
3629           do_deref (&lhsc);
3630           for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, lhsp); j++)
3631             process_constraint_1 (new_constraint (*lhsp, rhsc), true);
3632           VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3633         }
3634     }
3635 }
3636
3637 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call
3638    that returns a pointer and assigns it to LHS.  This simply makes
3639    the LHS point to anything.  */
3640
3641 static void
3642 handle_lhs_call (tree lhs)
3643 {
3644   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
3645   struct constraint_expr rhsc;
3646   unsigned int j;
3647   struct constraint_expr *lhsp;
3648
3649   rhsc.var = anything_id;
3650   rhsc.offset = 0;
3651   rhsc.type = ADDRESSOF;
3652   get_constraint_for (lhs, &lhsc);
3653   for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, lhsp); j++)
3654     process_constraint_1 (new_constraint (*lhsp, rhsc), true);
3655   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3656 }
3657
3658 /* Walk statement T setting up aliasing constraints according to the
3659    references found in T.  This function is the main part of the
3660    constraint builder.  AI points to auxiliary alias information used
3661    when building alias sets and computing alias grouping heuristics.  */
3662
3663 static void
3664 find_func_aliases (tree origt)
3665 {
3666   tree t = origt;
3667   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
3668   VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
3669   struct constraint_expr *c;
3670
3671   if (TREE_CODE (t) == RETURN_EXPR && TREE_OPERAND (t, 0))
3672     t = TREE_OPERAND (t, 0);
3673
3674   /* Now build constraints expressions.  */
3675   if (TREE_CODE (t) == PHI_NODE)
3676     {
3677       gcc_assert (!AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (PHI_RESULT (t))));
3678
3679       /* Only care about pointers and structures containing
3680          pointers.  */
3681       if (could_have_pointers (PHI_RESULT (t)))
3682         {
3683           int i;
3684           unsigned int j;
3685
3686           /* For a phi node, assign all the arguments to
3687              the result.  */
3688           get_constraint_for (PHI_RESULT (t), &lhsc);
3689           for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (t); i++)
3690             {
3691               tree rhstype;
3692               tree strippedrhs = PHI_ARG_DEF (t, i);
3693
3694               STRIP_NOPS (strippedrhs);
3695               rhstype = TREE_TYPE (strippedrhs);
3696               get_constraint_for (PHI_ARG_DEF (t, i), &rhsc);
3697
3698               for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, c); j++)
3699                 {
3700                   struct constraint_expr *c2;
3701                   while (VEC_length (ce_s, rhsc) > 0)
3702                     {
3703                       c2 = VEC_last (ce_s, rhsc);
3704                       process_constraint (new_constraint (*c, *c2));
3705                       VEC_pop (ce_s, rhsc);
3706                     }
3707                 }
3708             }
3709         }
3710     }
3711   /* In IPA mode, we need to generate constraints to pass call
3712      arguments through their calls.   There are two cases, either a
3713      GIMPLE_MODIFY_STMT when we are returning a value, or just a plain
3714      CALL_EXPR when we are not.
3715
3716      In non-ipa mode, we need to generate constraints for each
3717      pointer passed by address.  */
3718   else if (((TREE_CODE (t) == GIMPLE_MODIFY_STMT
3719              && TREE_CODE (GIMPLE_STMT_OPERAND (t, 1)) == CALL_EXPR
3720              && !(call_expr_flags (GIMPLE_STMT_OPERAND (t, 1))
3721                   & (ECF_MALLOC | ECF_MAY_BE_ALLOCA)))
3722             || (TREE_CODE (t) == CALL_EXPR
3723                 && !(call_expr_flags (t)
3724                      & (ECF_MALLOC | ECF_MAY_BE_ALLOCA)))))
3725     {
3726       if (!in_ipa_mode)
3727         {
3728           if (TREE_CODE (t) == GIMPLE_MODIFY_STMT)
3729             {
3730               handle_rhs_call (GIMPLE_STMT_OPERAND (t, 1));
3731               if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (GIMPLE_STMT_OPERAND (t, 1))))
3732                 handle_lhs_call (GIMPLE_STMT_OPERAND (t, 0));
3733             }
3734           else
3735             handle_rhs_call (t);
3736         }
3737       else
3738         {
3739           tree lhsop;
3740           tree rhsop;
3741           tree arg;
3742           call_expr_arg_iterator iter;
3743           varinfo_t fi;
3744           int i = 1;
3745           tree decl;
3746           if (TREE_CODE (t) == GIMPLE_MODIFY_STMT)
3747             {
3748               lhsop = GIMPLE_STMT_OPERAND (t, 0);
3749               rhsop = GIMPLE_STMT_OPERAND (t, 1);
3750             }
3751           else
3752             {
3753               lhsop = NULL;
3754               rhsop = t;
3755             }
3756           decl = get_callee_fndecl (rhsop);
3757
3758           /* If we can directly resolve the function being called, do so.
3759              Otherwise, it must be some sort of indirect expression that
3760              we should still be able to handle.  */
3761           if (decl)
3762             {
3763               fi = get_vi_for_tree (decl);
3764             }
3765           else
3766             {
3767               decl = CALL_EXPR_FN (rhsop);
3768               fi = get_vi_for_tree (decl);
3769             }
3770
3771           /* Assign all the passed arguments to the appropriate incoming
3772              parameters of the function.  */
3773
3774           FOR_EACH_CALL_EXPR_ARG (arg, iter, rhsop)
3775             {
3776               struct constraint_expr lhs ;
3777               struct constraint_expr *rhsp;
3778
3779               get_constraint_for (arg, &rhsc);
3780               if (TREE_CODE (decl) != FUNCTION_DECL)
3781                 {
3782                   lhs.type = DEREF;
3783                   lhs.var = fi->id;
3784                   lhs.offset = i;
3785                 }
3786               else
3787                 {
3788                   lhs.type = SCALAR;
3789                   lhs.var = first_vi_for_offset (fi, i)->id;
3790                   lhs.offset = 0;
3791                 }
3792               while (VEC_length (ce_s, rhsc) != 0)
3793                 {
3794                   rhsp = VEC_last (ce_s, rhsc);
3795                   process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
3796                   VEC_pop (ce_s, rhsc);
3797                 }
3798               i++;
3799             }
3800
3801           /* If we are returning a value, assign it to the result.  */
3802           if (lhsop)
3803             {
3804               struct constraint_expr rhs;
3805               struct constraint_expr *lhsp;
3806               unsigned int j = 0;
3807
3808               get_constraint_for (lhsop, &lhsc);
3809               if (TREE_CODE (decl) != FUNCTION_DECL)
3810                 {
3811                   rhs.type = DEREF;
3812                   rhs.var = fi->id;
3813                   rhs.offset = i;
3814                 }
3815               else
3816                 {
3817                   rhs.type = SCALAR;
3818                   rhs.var = first_vi_for_offset (fi, i)->id;
3819                   rhs.offset = 0;
3820                 }
3821               for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, lhsp); j++)
3822                 process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhs));
3823             }
3824         }
3825     }
3826   /* Otherwise, just a regular assignment statement.  */
3827   else if (TREE_CODE (t) == GIMPLE_MODIFY_STMT)
3828     {
3829       tree lhsop = GIMPLE_STMT_OPERAND (t, 0);
3830       tree rhsop = GIMPLE_STMT_OPERAND (t, 1);
3831       int i;
3832
3833       if ((AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (lhsop))
3834            || TREE_CODE (TREE_TYPE (lhsop)) == COMPLEX_TYPE)
3835           && (AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (rhsop))
3836               || TREE_CODE (TREE_TYPE (lhsop)) == COMPLEX_TYPE))
3837         {
3838           do_structure_copy (lhsop, rhsop);
3839         }
3840       else
3841         {
3842           /* Only care about operations with pointers, structures
3843              containing pointers, dereferences, and call expressions.  */
3844           if (could_have_pointers (lhsop)
3845               || TREE_CODE (rhsop) == CALL_EXPR)
3846             {
3847               get_constraint_for (lhsop, &lhsc);
3848               switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (rhsop)))
3849                 {
3850                   /* RHS that consist of unary operations,
3851                      exceptional types, or bare decls/constants, get
3852                      handled directly by get_constraint_for.  */
3853                   case tcc_reference:
3854                   case tcc_declaration:
3855                   case tcc_constant:
3856                   case tcc_exceptional:
3857                   case tcc_expression:
3858                   case tcc_vl_exp:
3859                   case tcc_unary:
3860                       {
3861                         unsigned int j;
3862
3863                         get_constraint_for (rhsop, &rhsc);
3864                         for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, c); j++)
3865                           {
3866                             struct constraint_expr *c2;
3867                             unsigned int k;
3868
3869                             for (k = 0; VEC_iterate (ce_s, rhsc, k, c2); k++)
3870                               process_constraint (new_constraint (*c, *c2));
3871                           }
3872
3873                       }
3874                     break;
3875
3876                   case tcc_binary:
3877                       {
3878                         /* For pointer arithmetic of the form
3879                            PTR + CST, we can simply use PTR's
3880                            constraint because pointer arithmetic is
3881                            not allowed to go out of bounds.  */
3882                         if (handle_ptr_arith (lhsc, rhsop))
3883                           break;
3884                       }
3885                     /* FALLTHRU  */
3886
3887                   /* Otherwise, walk each operand.  Notice that we
3888                      can't use the operand interface because we need
3889                      to process expressions other than simple operands
3890                      (e.g. INDIRECT_REF, ADDR_EXPR, CALL_EXPR).  */
3891                   default:
3892                     for (i = 0; i < TREE_OPERAND_LENGTH (rhsop); i++)
3893                       {
3894                         tree op = TREE_OPERAND (rhsop, i);
3895                         unsigned int j;
3896
3897                         gcc_assert (VEC_length (ce_s, rhsc) == 0);
3898                         get_constraint_for (op, &rhsc);
3899                         for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, c); j++)
3900                           {
3901                             struct constraint_expr *c2;
3902                             while (VEC_length (ce_s, rhsc) > 0)
3903                               {
3904                                 c2 = VEC_last (ce_s, rhsc);
3905                                 process_constraint (new_constraint (*c, *c2));
3906                                 VEC_pop (ce_s, rhsc);
3907                               }
3908                           }
3909                       }
3910                 }
3911             }
3912         }
3913     }
3914   else if (TREE_CODE (t) == CHANGE_DYNAMIC_TYPE_EXPR)
3915     {
3916       unsigned int j;
3917
3918       get_constraint_for (CHANGE_DYNAMIC_TYPE_LOCATION (t), &lhsc);
3919       for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, c); ++j)
3920         get_varinfo (c->var)->no_tbaa_pruning = true;
3921     }
3922
3923   /* After promoting variables and computing aliasing we will
3924      need to re-scan most statements.  FIXME: Try to minimize the
3925      number of statements re-scanned.  It's not really necessary to
3926      re-scan *all* statements.  */
3927   mark_stmt_modified (origt);
3928   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
3929   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3930 }
3931
3932
3933 /* Find the first varinfo in the same variable as START that overlaps with
3934    OFFSET.
3935    Effectively, walk the chain of fields for the variable START to find the
3936    first field that overlaps with OFFSET.
3937    Return NULL if we can't find one.  */
3938
3939 static varinfo_t
3940 first_vi_for_offset (varinfo_t start, unsigned HOST_WIDE_INT offset)
3941 {
3942   varinfo_t curr = start;
3943   while (curr)
3944     {
3945       /* We may not find a variable in the field list with the actual
3946          offset when when we have glommed a structure to a variable.
3947          In that case, however, offset should still be within the size
3948          of the variable. */
3949       if (offset >= curr->offset && offset < (curr->offset +  curr->size))
3950         return curr;
3951       curr = curr->next;
3952     }
3953   return NULL;
3954 }
3955
3956
3957 /* Insert the varinfo FIELD into the field list for BASE, at the front
3958    of the list.  */
3959
3960 static void
3961 insert_into_field_list (varinfo_t base, varinfo_t field)
3962 {
3963   varinfo_t prev = base;
3964   varinfo_t curr = base->next;
3965
3966   field->next = curr;
3967   prev->next = field;
3968 }
3969
3970 /* Insert the varinfo FIELD into the field list for BASE, ordered by
3971    offset.  */
3972
3973 static void
3974 insert_into_field_list_sorted (varinfo_t base, varinfo_t field)
3975 {
3976   varinfo_t prev = base;
3977   varinfo_t curr = base->next;
3978
3979   if (curr == NULL)
3980     {
3981       prev->next = field;
3982       field->next = NULL;
3983     }
3984   else
3985     {
3986       while (curr)
3987         {
3988           if (field->offset <= curr->offset)
3989             break;
3990           prev = curr;
3991           curr = curr->next;
3992         }
3993       field->next = prev->next;
3994       prev->next = field;
3995     }
3996 }
3997
3998 /* qsort comparison function for two fieldoff's PA and PB */
3999
4000 static int
4001 fieldoff_compare (const void *pa, const void *pb)
4002 {
4003   const fieldoff_s *foa = (const fieldoff_s *)pa;
4004   const fieldoff_s *fob = (const fieldoff_s *)pb;
4005   HOST_WIDE_INT foasize, fobsize;
4006
4007   if (foa->offset != fob->offset)
4008     return foa->offset - fob->offset;
4009
4010   foasize = TREE_INT_CST_LOW (foa->size);
4011   fobsize = TREE_INT_CST_LOW (fob->size);
4012   return foasize - fobsize;
4013 }
4014
4015 /* Sort a fieldstack according to the field offset and sizes.  */
4016 void
4017 sort_fieldstack (VEC(fieldoff_s,heap) *fieldstack)
4018 {
4019   qsort (VEC_address (fieldoff_s, fieldstack),
4020          VEC_length (fieldoff_s, fieldstack),
4021          sizeof (fieldoff_s),
4022          fieldoff_compare);
4023 }
4024
4025 /* Given a TYPE, and a vector of field offsets FIELDSTACK, push all
4026    the fields of TYPE onto fieldstack, recording their offsets along
4027    the way.
4028
4029    OFFSET is used to keep track of the offset in this entire
4030    structure, rather than just the immediately containing structure.
4031    Returns the number of fields pushed.
4032
4033    HAS_UNION is set to true if we find a union type as a field of
4034    TYPE.
4035
4036    ADDRESSABLE_TYPE is the type of the outermost object that could
4037    have its address taken.  */
4038
4039 int
4040 push_fields_onto_fieldstack (tree type, VEC(fieldoff_s,heap) **fieldstack,
4041                              HOST_WIDE_INT offset, bool *has_union,
4042                              tree addressable_type)
4043 {
4044   tree field;
4045   int count = 0;
4046   unsigned int first_element = VEC_length (fieldoff_s, *fieldstack);
4047
4048   /* If the vector of fields is growing too big, bail out early.
4049      Callers check for VEC_length <= MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE, make
4050      sure this fails.  */
4051   if (first_element > MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE)
4052     return 0;
4053
4054   if (TREE_CODE (type) == COMPLEX_TYPE)
4055     {
4056       fieldoff_s *real_part, *img_part;
4057       real_part = VEC_safe_push (fieldoff_s, heap, *fieldstack, NULL);
4058       real_part->type = TREE_TYPE (type);
4059       real_part->size = TYPE_SIZE (TREE_TYPE (type));
4060       real_part->offset = offset;
4061       real_part->decl = NULL_TREE;
4062       real_part->alias_set = -1;
4063       real_part->base_for_components = false;
4064
4065       img_part = VEC_safe_push (fieldoff_s, heap, *fieldstack, NULL);
4066       img_part->type = TREE_TYPE (type);
4067       img_part->size = TYPE_SIZE (TREE_TYPE (type));
4068       img_part->offset = offset + TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (type)));
4069       img_part->decl = NULL_TREE;
4070       img_part->alias_set = -1;
4071       img_part->base_for_components = false;
4072
4073       count = 2;
4074     }
4075
4076   else if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
4077     {
4078       tree sz = TYPE_SIZE (type);
4079       tree elsz = TYPE_SIZE (TREE_TYPE (type));
4080       HOST_WIDE_INT nr;
4081       int i;
4082
4083       if (! sz
4084           || ! host_integerp (sz, 1)
4085           || TREE_INT_CST_LOW (sz) == 0
4086           || ! elsz
4087           || ! host_integerp (elsz, 1)
4088           || TREE_INT_CST_LOW (elsz) == 0)
4089         return 0;
4090
4091       nr = TREE_INT_CST_LOW (sz) / TREE_INT_CST_LOW (elsz);
4092       if (nr > SALIAS_MAX_ARRAY_ELEMENTS)
4093         return 0;
4094
4095       for (i = 0; i < nr; ++i)
4096         {
4097           bool push = false;
4098           int pushed = 0;
4099
4100           if (has_union
4101               && (TREE_CODE (TREE_TYPE (type)) == QUAL_UNION_TYPE
4102                   || TREE_CODE (TREE_TYPE (type)) == UNION_TYPE))
4103             *has_union = true;
4104
4105           if (!AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (type))) /* var_can_have_subvars */
4106             push = true;
4107           else if (!(pushed = push_fields_onto_fieldstack
4108                      (TREE_TYPE (type),
4109                       fieldstack,
4110                       offset + i * TREE_INT_CST_LOW (elsz),
4111                       has_union,
4112                       (TYPE_NONALIASED_COMPONENT (type)
4113                        ? addressable_type
4114                        : TREE_TYPE (type)))))
4115             /* Empty structures may have actual size, like in C++. So
4116                see if we didn't push any subfields and the size is
4117                nonzero, push the field onto the stack */
4118             push = true;
4119
4120           if (push)
4121             {
4122               fieldoff_s *pair;
4123
4124               pair = VEC_safe_push (fieldoff_s, heap, *fieldstack, NULL);
4125               pair->type = TREE_TYPE (type);
4126               pair->size = elsz;
4127               pair->decl = NULL_TREE;
4128               pair->offset = offset + i * TREE_INT_CST_LOW (elsz);
4129               if (TYPE_NONALIASED_COMPONENT (type))
4130                 pair->alias_set = get_alias_set (addressable_type);
4131               else
4132                 pair->alias_set = -1;
4133               pair->base_for_components = false;
4134               count++;
4135             }
4136           else
4137             count += pushed;
4138         }
4139     }
4140
4141   else
4142     {
4143       for (field = TYPE_FIELDS (type); field; field = TREE_CHAIN (field))
4144         if (TREE_CODE (field) == FIELD_DECL)
4145           {
4146             bool push = false;
4147             int pushed = 0;
4148
4149             if (has_union
4150                 && (TREE_CODE (TREE_TYPE (field)) == QUAL_UNION_TYPE
4151                     || TREE_CODE (TREE_TYPE (field)) == UNION_TYPE))
4152               *has_union = true;
4153
4154             if (!var_can_have_subvars (field))
4155               push = true;
4156             else if (!(pushed = push_fields_onto_fieldstack
4157                        (TREE_TYPE (field),
4158                         fieldstack,
4159                         offset + bitpos_of_field (field),
4160                         has_union,
4161                         (DECL_NONADDRESSABLE_P (field)
4162                          ? addressable_type
4163                          : TREE_TYPE (field))))
4164                      && DECL_SIZE (field)
4165                      && !integer_zerop (DECL_SIZE (field)))
4166               /* Empty structures may have actual size, like in C++. So
4167                  see if we didn't push any subfields and the size is
4168                  nonzero, push the field onto the stack */
4169               push = true;
4170
4171             if (push)
4172               {
4173                 fieldoff_s *pair;
4174
4175                 pair = VEC_safe_push (fieldoff_s, heap, *fieldstack, NULL);
4176                 pair->type = TREE_TYPE (field);
4177                 pair->size = DECL_SIZE (field);
4178                 pair->decl = field;
4179                 pair->offset = offset + bitpos_of_field (field);
4180                 if (DECL_NONADDRESSABLE_P (field))
4181                   pair->alias_set = get_alias_set (addressable_type);
4182                 else
4183                   pair->alias_set = -1;
4184                 pair->base_for_components = false;
4185                 count++;
4186               }
4187             else
4188               count += pushed;
4189           }
4190     }
4191
4192   /* Make sure the first pushed field is marked as eligible for
4193      being a base for component references.  */
4194   if (count > 0)
4195     VEC_index (fieldoff_s, *fieldstack, first_element)->base_for_components = true;
4196
4197   return count;
4198 }
4199
4200 /* Create a constraint from ANYTHING variable to VI.  */
4201 static void
4202 make_constraint_from_anything (varinfo_t vi)
4203 {
4204   struct constraint_expr lhs, rhs;
4205
4206   lhs.var = vi->id;
4207   lhs.offset = 0;
4208   lhs.type = SCALAR;
4209
4210   rhs.var = anything_id;
4211   rhs.offset = 0;
4212   rhs.type = ADDRESSOF;
4213   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
4214 }
4215
4216 /* Count the number of arguments DECL has, and set IS_VARARGS to true
4217    if it is a varargs function.  */
4218
4219 static unsigned int
4220 count_num_arguments (tree decl, bool *is_varargs)
4221 {
4222   unsigned int i = 0;
4223   tree t;
4224
4225   for (t = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
4226        t;
4227        t = TREE_CHAIN (t))
4228     {
4229       if (TREE_VALUE (t) == void_type_node)
4230         break;
4231       i++;
4232     }
4233
4234   if (!t)
4235     *is_varargs = true;
4236   return i;
4237 }
4238
4239 /* Creation function node for DECL, using NAME, and return the index
4240    of the variable we've created for the function.  */
4241
4242 static unsigned int
4243 create_function_info_for (tree decl, const char *name)
4244 {
4245   unsigned int index = VEC_length (varinfo_t, varmap);
4246   varinfo_t vi;
4247   tree arg;
4248   unsigned int i;
4249   bool is_varargs = false;
4250
4251   /* Create the variable info.  */
4252
4253   vi = new_var_info (decl, index, name);
4254   vi->decl = decl;
4255   vi->offset = 0;
4256   vi->has_union = 0;
4257   vi->size = 1;
4258   vi->fullsize = count_num_arguments (decl, &is_varargs) + 1;
4259   insert_vi_for_tree (vi->decl, vi);
4260   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, vi);
4261
4262   stats.total_vars++;
4263
4264   /* If it's varargs, we don't know how many arguments it has, so we
4265      can't do much.
4266   */
4267   if (is_varargs)
4268     {
4269       vi->fullsize = ~0;
4270       vi->size = ~0;
4271       vi->is_unknown_size_var = true;
4272       return index;
4273     }
4274
4275
4276   arg = DECL_ARGUMENTS (decl);
4277
4278   /* Set up variables for each argument.  */
4279   for (i = 1; i < vi->fullsize; i++)
4280     {
4281       varinfo_t argvi;
4282       const char *newname;
4283       char *tempname;
4284       unsigned int newindex;
4285       tree argdecl = decl;
4286
4287       if (arg)
4288         argdecl = arg;
4289
4290       newindex = VEC_length (varinfo_t, varmap);
4291       asprintf (&tempname, "%s.arg%d", name, i-1);
4292       newname = ggc_strdup (tempname);
4293       free (tempname);
4294
4295       argvi = new_var_info (argdecl, newindex, newname);
4296       argvi->decl = argdecl;
4297       VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, argvi);
4298       argvi->offset = i;
4299       argvi->size = 1;
4300       argvi->fullsize = vi->fullsize;
4301       argvi->has_union = false;
4302       insert_into_field_list_sorted (vi, argvi);
4303       stats.total_vars ++;
4304       if (arg)
4305         {
4306           insert_vi_for_tree (arg, argvi);
4307           arg = TREE_CHAIN (arg);
4308         }
4309     }
4310
4311   /* Create a variable for the return var.  */
4312   if (DECL_RESULT (decl) != NULL
4313       || !VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl))))
4314     {
4315       varinfo_t resultvi;
4316       const char *newname;
4317       char *tempname;
4318       unsigned int newindex;
4319       tree resultdecl = decl;
4320
4321       vi->fullsize ++;
4322
4323       if (DECL_RESULT (decl))
4324         resultdecl = DECL_RESULT (decl);
4325
4326       newindex = VEC_length (varinfo_t, varmap);
4327       asprintf (&tempname, "%s.result", name);
4328       newname = ggc_strdup (tempname);
4329       free (tempname);
4330
4331       resultvi = new_var_info (resultdecl, newindex, newname);
4332       resultvi->decl = resultdecl;
4333       VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, resultvi);
4334       resultvi->offset = i;
4335       resultvi->size = 1;
4336       resultvi->fullsize = vi->fullsize;
4337       resultvi->has_union = false;
4338       insert_into_field_list_sorted (vi, resultvi);
4339       stats.total_vars ++;
4340       if (DECL_RESULT (decl))
4341         insert_vi_for_tree (DECL_RESULT (decl), resultvi);
4342     }
4343   return index;
4344 }
4345
4346
4347 /* Return true if FIELDSTACK contains fields that overlap.
4348    FIELDSTACK is assumed to be sorted by offset.  */
4349
4350 static bool
4351 check_for_overlaps (VEC (fieldoff_s,heap) *fieldstack)
4352 {
4353   fieldoff_s *fo = NULL;
4354   unsigned int i;
4355   HOST_WIDE_INT lastoffset = -1;
4356
4357   for (i = 0; VEC_iterate (fieldoff_s, fieldstack, i, fo); i++)
4358     {
4359       if (fo->offset == lastoffset)
4360         return true;
4361       lastoffset = fo->offset;
4362     }
4363   return false;
4364 }
4365
4366 /* Create a varinfo structure for NAME and DECL, and add it to VARMAP.
4367    This will also create any varinfo structures necessary for fields
4368    of DECL.  */
4369
4370 static unsigned int
4371 create_variable_info_for (tree decl, const char *name)
4372 {
4373   unsigned int index = VEC_length (varinfo_t, varmap);
4374   varinfo_t vi;
4375   tree decltype = TREE_TYPE (decl);
4376   tree declsize = DECL_P (decl) ? DECL_SIZE (decl) : TYPE_SIZE (decltype);
4377   bool notokay = false;
4378   bool hasunion;
4379   bool is_global = DECL_P (decl) ? is_global_var (decl) : false;
4380   VEC (fieldoff_s,heap) *fieldstack = NULL;
4381
4382   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL && in_ipa_mode)
4383     return create_function_info_for (decl, name);
4384
4385   hasunion = TREE_CODE (decltype) == UNION_TYPE
4386              || TREE_CODE (decltype) == QUAL_UNION_TYPE;
4387   if (var_can_have_subvars (decl) && use_field_sensitive && !hasunion)
4388     {
4389       push_fields_onto_fieldstack (decltype, &fieldstack, 0, &hasunion,
4390                                    decltype);
4391       if (hasunion)
4392         {
4393           VEC_free (fieldoff_s, heap, fieldstack);
4394           notokay = true;
4395         }
4396     }
4397
4398
4399   /* If the variable doesn't have subvars, we may end up needing to
4400      sort the field list and create fake variables for all the
4401      fields.  */
4402   vi = new_var_info (decl, index, name);
4403   vi->decl = decl;
4404   vi->offset = 0;
4405   vi->has_union = hasunion;
4406   if (!declsize
4407       || TREE_CODE (declsize) != INTEGER_CST
4408       || TREE_CODE (decltype) == UNION_TYPE
4409       || TREE_CODE (decltype) == QUAL_UNION_TYPE)
4410     {
4411       vi->is_unknown_size_var = true;
4412       vi->fullsize = ~0;
4413       vi->size = ~0;
4414     }
4415   else
4416     {
4417       vi->fullsize = TREE_INT_CST_LOW (declsize);
4418       vi->size = vi->fullsize;
4419     }
4420
4421   insert_vi_for_tree (vi->decl, vi);
4422   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, vi);
4423   if (is_global && (!flag_whole_program || !in_ipa_mode))
4424     make_constraint_from_anything (vi);
4425
4426   stats.total_vars++;
4427   if (use_field_sensitive
4428       && !notokay
4429       && !vi->is_unknown_size_var
4430       && var_can_have_subvars (decl)
4431       && VEC_length (fieldoff_s, fieldstack) > 1
4432       && VEC_length (fieldoff_s, fieldstack) <= MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE)
4433     {
4434       unsigned int newindex = VEC_length (varinfo_t, varmap);
4435       fieldoff_s *fo = NULL;
4436       unsigned int i;
4437
4438       for (i = 0; !notokay && VEC_iterate (fieldoff_s, fieldstack, i, fo); i++)
4439         {
4440           if (! fo->size
4441               || TREE_CODE (fo->size) != INTEGER_CST
4442               || fo->offset < 0)
4443             {
4444               notokay = true;
4445               break;
4446             }
4447         }
4448
4449       /* We can't sort them if we have a field with a variable sized type,
4450          which will make notokay = true.  In that case, we are going to return
4451          without creating varinfos for the fields anyway, so sorting them is a
4452          waste to boot.  */
4453       if (!notokay)
4454         {
4455           sort_fieldstack (fieldstack);
4456           /* Due to some C++ FE issues, like PR 22488, we might end up
4457              what appear to be overlapping fields even though they,
4458              in reality, do not overlap.  Until the C++ FE is fixed,
4459              we will simply disable field-sensitivity for these cases.  */
4460           notokay = check_for_overlaps (fieldstack);
4461         }
4462
4463
4464       if (VEC_length (fieldoff_s, fieldstack) != 0)
4465         fo = VEC_index (fieldoff_s, fieldstack, 0);
4466
4467       if (fo == NULL || notokay)
4468         {
4469           vi->is_unknown_size_var = 1;
4470           vi->fullsize = ~0;
4471           vi->size = ~0;
4472           VEC_free (fieldoff_s, heap, fieldstack);
4473           return index;
4474         }
4475
4476       vi->size = TREE_INT_CST_LOW (fo->size);
4477       vi->offset = fo->offset;
4478       for (i = VEC_length (fieldoff_s, fieldstack) - 1;
4479            i >= 1 && VEC_iterate (fieldoff_s, fieldstack, i, fo);
4480            i--)
4481         {
4482           varinfo_t newvi;
4483           const char *newname = "NULL";
4484           char *tempname;
4485
4486           newindex = VEC_length (varinfo_t, varmap);
4487           if (dump_file)
4488             {
4489               if (fo->decl)
4490                 asprintf (&tempname, "%s.%s",
4491                           vi->name, alias_get_name (fo->decl));
4492               else
4493                 asprintf (&tempname, "%s." HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC,
4494                           vi->name, fo->offset);
4495               newname = ggc_strdup (tempname);
4496               free (tempname);
4497             }
4498           newvi = new_var_info (decl, newindex, newname);
4499           newvi->offset = fo->offset;
4500           newvi->size = TREE_INT_CST_LOW (fo->size);
4501           newvi->fullsize = vi->fullsize;
4502           insert_into_field_list (vi, newvi);
4503           VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, newvi);
4504           if (is_global && (!flag_whole_program || !in_ipa_mode))
4505               make_constraint_from_anything (newvi);
4506
4507           stats.total_vars++;
4508         }
4509     }
4510
4511   VEC_free (fieldoff_s, heap, fieldstack);
4512
4513   return index;
4514 }
4515
4516 /* Print out the points-to solution for VAR to FILE.  */
4517
4518 void
4519 dump_solution_for_var (FILE *file, unsigned int var)
4520 {
4521   varinfo_t vi = get_varinfo (var);
4522   unsigned int i;
4523   bitmap_iterator bi;
4524
4525   if (find (var) != var)
4526     {
4527       varinfo_t vipt = get_varinfo (find (var));
4528       fprintf (file, "%s = same as %s\n", vi->name, vipt->name);
4529     }
4530   else
4531     {
4532       fprintf (file, "%s = { ", vi->name);
4533       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vi->solution, 0, i, bi)
4534         {
4535           fprintf (file, "%s ", get_varinfo (i)->name);
4536         }
4537       fprintf (file, "}");
4538       if (vi->no_tbaa_pruning)
4539         fprintf (file, " no-tbaa-pruning");
4540       fprintf (file, "\n");
4541     }
4542 }
4543
4544 /* Print the points-to solution for VAR to stdout.  */
4545
4546 void
4547 debug_solution_for_var (unsigned int var)
4548 {
4549   dump_solution_for_var (stdout, var);
4550 }
4551
4552 /* Create varinfo structures for all of the variables in the
4553    function for intraprocedural mode.  */
4554
4555 static void
4556 intra_create_variable_infos (void)
4557 {
4558   tree t;
4559   struct constraint_expr lhs, rhs;
4560
4561   /* For each incoming pointer argument arg, create the constraint ARG
4562      = ANYTHING or a dummy variable if flag_argument_noalias is set.  */
4563   for (t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl); t; t = TREE_CHAIN (t))
4564     {
4565       varinfo_t p;
4566
4567       if (!could_have_pointers (t))
4568         continue;
4569
4570       /* If flag_argument_noalias is set, then function pointer
4571          arguments are guaranteed not to point to each other.  In that
4572          case, create an artificial variable PARM_NOALIAS and the
4573          constraint ARG = &PARM_NOALIAS.  */
4574       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (t)) && flag_argument_noalias > 0)
4575         {
4576           varinfo_t vi;
4577           tree heapvar = heapvar_lookup (t);
4578
4579           lhs.offset = 0;
4580           lhs.type = SCALAR;
4581           lhs.var  = get_vi_for_tree (t)->id;
4582
4583           if (heapvar == NULL_TREE)
4584             {
4585               var_ann_t ann;
4586               heapvar = create_tmp_var_raw (TREE_TYPE (TREE_TYPE (t)),
4587                                             "PARM_NOALIAS");
4588               DECL_EXTERNAL (heapvar) = 1;
4589               if (gimple_referenced_vars (cfun))
4590                 add_referenced_var (heapvar);
4591
4592               heapvar_insert (t, heapvar);
4593
4594               ann = get_var_ann (heapvar);
4595               if (flag_argument_noalias == 1)
4596                 ann->noalias_state = NO_ALIAS;
4597               else if (flag_argument_noalias == 2)
4598                 ann->noalias_state = NO_ALIAS_GLOBAL;
4599               else if (flag_argument_noalias == 3)
4600                 ann->noalias_state = NO_ALIAS_ANYTHING;
4601               else
4602                 gcc_unreachable ();
4603             }
4604
4605           vi = get_vi_for_tree (heapvar);
4606           vi->is_artificial_var = 1;
4607           vi->is_heap_var = 1;
4608           rhs.var = vi->id;
4609           rhs.type = ADDRESSOF;
4610           rhs.offset = 0;
4611           for (p = get_varinfo (lhs.var); p; p = p->next)
4612             {
4613               struct constraint_expr temp = lhs;
4614               temp.var = p->id;
4615               process_constraint (new_constraint (temp, rhs));
4616             }
4617         }
4618       else
4619         {
4620           varinfo_t arg_vi = get_vi_for_tree (t);
4621
4622           for (p = arg_vi; p; p = p->next)
4623             make_constraint_from_anything (p);
4624         }
4625     }
4626 }
4627
4628 /* Structure used to put solution bitmaps in a hashtable so they can
4629    be shared among variables with the same points-to set.  */
4630
4631 typedef struct shared_bitmap_info
4632 {
4633   bitmap pt_vars;
4634   hashval_t hashcode;
4635 } *shared_bitmap_info_t;
4636 typedef const struct shared_bitmap_info *const_shared_bitmap_info_t;
4637
4638 static htab_t shared_bitmap_table;
4639
4640 /* Hash function for a shared_bitmap_info_t */
4641
4642 static hashval_t
4643 shared_bitmap_hash (const void *p)
4644 {
4645   const_shared_bitmap_info_t const bi = (const_shared_bitmap_info_t) p;
4646   return bi->hashcode;
4647 }
4648
4649 /* Equality function for two shared_bitmap_info_t's. */
4650
4651 static int
4652 shared_bitmap_eq (const void *p1, const void *p2)
4653 {
4654   const_shared_bitmap_info_t const sbi1 = (const_shared_bitmap_info_t) p1;
4655   const_shared_bitmap_info_t const sbi2 = (const_shared_bitmap_info_t) p2;
4656   return bitmap_equal_p (sbi1->pt_vars, sbi2->pt_vars);
4657 }
4658
4659 /* Lookup a bitmap in the shared bitmap hashtable, and return an already
4660    existing instance if there is one, NULL otherwise.  */
4661
4662 static bitmap
4663 shared_bitmap_lookup (bitmap pt_vars)
4664 {
4665   void **slot;
4666   struct shared_bitmap_info sbi;
4667
4668   sbi.pt_vars = pt_vars;
4669   sbi.hashcode = bitmap_hash (pt_vars);
4670
4671   slot = htab_find_slot_with_hash (shared_bitmap_table, &sbi,
4672                                    sbi.hashcode, NO_INSERT);
4673   if (!slot)
4674     return NULL;
4675   else
4676     return ((shared_bitmap_info_t) *slot)->pt_vars;
4677 }
4678
4679
4680 /* Add a bitmap to the shared bitmap hashtable.  */
4681
4682 static void
4683 shared_bitmap_add (bitmap pt_vars)
4684 {
4685   void **slot;
4686   shared_bitmap_info_t sbi = XNEW (struct shared_bitmap_info);
4687
4688   sbi->pt_vars = pt_vars;
4689   sbi->hashcode = bitmap_hash (pt_vars);
4690
4691   slot = htab_find_slot_with_hash (shared_bitmap_table, sbi,
4692                                    sbi->hashcode, INSERT);
4693   gcc_assert (!*slot);
4694   *slot = (void *) sbi;
4695 }
4696
4697
4698 /* Set bits in INTO corresponding to the variable uids in solution set
4699    FROM, which came from variable PTR.
4700    For variables that are actually dereferenced, we also use type
4701    based alias analysis to prune the points-to sets.
4702    IS_DEREFED is true if PTR was directly dereferenced, which we use to
4703    help determine whether we are we are allowed to prune using TBAA.
4704    If NO_TBAA_PRUNING is true, we do not perform any TBAA pruning of
4705    the from set.  */
4706
4707 static void
4708 set_uids_in_ptset (tree ptr, bitmap into, bitmap from, bool is_derefed,
4709                    bool no_tbaa_pruning)
4710 {
4711   unsigned int i;
4712   bitmap_iterator bi;
4713   alias_set_type ptr_alias_set;
4714
4715   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr)));
4716   ptr_alias_set = get_alias_set (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ptr)));
4717
4718   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (from, 0, i, bi)
4719     {
4720       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
4721       alias_set_type var_alias_set;
4722
4723       /* The only artificial variables that are allowed in a may-alias
4724          set are heap variables.  */
4725       if (vi->is_artificial_var && !vi->is_heap_var)
4726         continue;
4727
4728       if (vi->has_union && get_subvars_for_var (vi->decl) != NULL)
4729         {
4730           unsigned int i;
4731           tree subvar;
4732           subvar_t sv = get_subvars_for_var (vi->decl);
4733
4734           /* Variables containing unions may need to be converted to
4735              their SFT's, because SFT's can have unions and we cannot.  */
4736           for (i = 0; VEC_iterate (tree, sv, i, subvar); ++i)
4737             bitmap_set_bit (into, DECL_UID (subvar));
4738         }
4739       else if (TREE_CODE (vi->decl) == VAR_DECL
4740                || TREE_CODE (vi->decl) == PARM_DECL
4741                || TREE_CODE (vi->decl) == RESULT_DECL)
4742         {
4743           subvar_t sv;
4744           if (var_can_have_subvars (vi->decl)
4745               && (sv = get_subvars_for_var (vi->decl)))
4746             {
4747               /* If VI->DECL is an aggregate for which we created
4748                  SFTs, add the SFT corresponding to VI->OFFSET.
4749                  If we didn't do field-sensitive PTA we need to to
4750                  add all overlapping SFTs.  */
4751               unsigned int j;
4752               tree sft = get_first_overlapping_subvar (sv, vi->offset,
4753                                                        vi->size, &j);
4754               gcc_assert (sft);
4755               for (; VEC_iterate (tree, sv, j, sft); ++j)
4756                 {
4757                   if (SFT_OFFSET (sft) > vi->offset
4758                       && vi->size <= SFT_OFFSET (sft) - vi->offset)
4759                     break;
4760
4761                   var_alias_set = get_alias_set (sft);
4762                   if (no_tbaa_pruning
4763                       || (!is_derefed && !vi->directly_dereferenced)
4764                       || alias_sets_conflict_p (ptr_alias_set, var_alias_set))
4765                     {
4766                       bitmap_set_bit (into, DECL_UID (sft));
4767                       
4768                       /* Pointed-to SFTs are needed by the operand scanner
4769                          to adjust offsets when adding operands to memory
4770                          expressions that dereference PTR.  This means
4771                          that memory partitioning may not partition
4772                          this SFT because the operand scanner will not
4773                          be able to find the other SFTs next to this
4774                          one.  But we only need to do this if the pointed
4775                          to type is aggregate.  */
4776                       if (SFT_BASE_FOR_COMPONENTS_P (sft))
4777                         SFT_UNPARTITIONABLE_P (sft) = true;
4778                     }
4779                 }
4780             }
4781           else
4782             {
4783               /* Otherwise, just add VI->DECL to the alias set.
4784                  Don't type prune artificial vars.  */
4785               if (vi->is_artificial_var)
4786                 bitmap_set_bit (into, DECL_UID (vi->decl));
4787               else
4788                 {
4789                   var_alias_set = get_alias_set (vi->decl);
4790                   if (no_tbaa_pruning
4791                       || (!is_derefed && !vi->directly_dereferenced)
4792                       || alias_sets_conflict_p (ptr_alias_set, var_alias_set))
4793                     bitmap_set_bit (into, DECL_UID (vi->decl));
4794                 }
4795             }
4796         }
4797     }
4798 }
4799
4800
4801 static bool have_alias_info = false;
4802
4803 /* The list of SMT's that are in use by our pointer variables.  This
4804    is the set of SMT's for all pointers that can point to anything.   */
4805 static bitmap used_smts;
4806
4807 /* Due to the ordering of points-to set calculation and SMT
4808    calculation being a bit co-dependent, we can't just calculate SMT
4809    used info whenever we want, we have to calculate it around the time
4810    that find_what_p_points_to is called.  */
4811
4812 /* Mark which SMT's are in use by points-to anything variables.  */
4813
4814 void
4815 set_used_smts (void)
4816 {
4817   int i;
4818   varinfo_t vi;
4819   used_smts = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
4820
4821   for (i = 0; VEC_iterate (varinfo_t, varmap, i, vi); i++)
4822     {
4823       tree var = vi->decl;
4824       varinfo_t withsolution = get_varinfo (find (i));
4825       tree smt;
4826       var_ann_t va;
4827       struct ptr_info_def *pi = NULL;
4828
4829       /* For parm decls, the pointer info may be under the default
4830          def.  */
4831       if (TREE_CODE (vi->decl) == PARM_DECL
4832           && gimple_default_def (cfun, var))
4833         pi = SSA_NAME_PTR_INFO (gimple_default_def (cfun, var));
4834       else if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
4835         pi = SSA_NAME_PTR_INFO (var);
4836
4837       /* Skip the special variables and those that can't be aliased.  */
4838       if (vi->is_special_var
4839           || !SSA_VAR_P (var)
4840           || (pi && !pi->is_dereferenced)
4841           || (TREE_CODE (var) == VAR_DECL && !may_be_aliased (var))
4842           || !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var)))
4843         continue;
4844
4845       if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
4846         var = SSA_NAME_VAR (var);
4847
4848       va = var_ann (var);
4849       if (!va)
4850         continue;
4851
4852       smt = va->symbol_mem_tag;
4853       if (smt && bitmap_bit_p (withsolution->solution, anything_id))
4854         bitmap_set_bit (used_smts, DECL_UID (smt));
4855     }
4856 }
4857
4858 /* Merge the necessary SMT's into the bitmap INTO, which is
4859    P's varinfo.  This involves merging all SMT's that are a subset of
4860    the SMT necessary for P. */
4861
4862 static void
4863 merge_smts_into (tree p, bitmap solution)
4864 {
4865   unsigned int i;
4866   bitmap_iterator bi;
4867   tree smt;
4868   bitmap aliases;
4869   tree var = p;
4870
4871   if (TREE_CODE (p) == SSA_NAME)
4872     var = SSA_NAME_VAR (p);
4873
4874   smt = var_ann (var)->symbol_mem_tag;
4875   if (smt)
4876     {
4877       alias_set_type smtset = get_alias_set (TREE_TYPE (smt));
4878
4879       /* Need to set the SMT subsets first before this
4880          will work properly.  */
4881       bitmap_set_bit (solution, DECL_UID (smt));
4882       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (used_smts, 0, i, bi)
4883         {
4884           tree newsmt = referenced_var (i);
4885           tree newsmttype = TREE_TYPE (newsmt);
4886
4887           if (alias_set_subset_of (get_alias_set (newsmttype),
4888                                    smtset))
4889             bitmap_set_bit (solution, i);
4890         }
4891
4892       aliases = MTAG_ALIASES (smt);
4893       if (aliases)
4894         bitmap_ior_into (solution, aliases);
4895     }
4896 }
4897
4898 /* Given a pointer variable P, fill in its points-to set, or return
4899    false if we can't.
4900    Rather than return false for variables that point-to anything, we
4901    instead find the corresponding SMT, and merge in its aliases.  In
4902    addition to these aliases, we also set the bits for the SMT's
4903    themselves and their subsets, as SMT's are still in use by
4904    non-SSA_NAME's, and pruning may eliminate every one of their
4905    aliases.  In such a case, if we did not include the right set of
4906    SMT's in the points-to set of the variable, we'd end up with
4907    statements that do not conflict but should.  */
4908
4909 bool
4910 find_what_p_points_to (tree p)
4911 {
4912   tree lookup_p = p;
4913   varinfo_t vi;
4914
4915   if (!have_alias_info)
4916     return false;
4917
4918   /* For parameters, get at the points-to set for the actual parm
4919      decl.  */
4920   if (TREE_CODE (p) == SSA_NAME
4921       && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (p)) == PARM_DECL
4922       && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (p))
4923     lookup_p = SSA_NAME_VAR (p);
4924
4925   vi = lookup_vi_for_tree (lookup_p);
4926   if (vi)
4927     {
4928       if (vi->is_artificial_var)
4929         return false;
4930
4931       /* See if this is a field or a structure.  */
4932       if (vi->size != vi->fullsize)
4933         {
4934           /* Nothing currently asks about structure fields directly,
4935              but when they do, we need code here to hand back the
4936              points-to set.  */
4937           if (!var_can_have_subvars (vi->decl)
4938               || get_subvars_for_var (vi->decl) == NULL)
4939             return false;
4940         }
4941       else
4942         {
4943           struct ptr_info_def *pi = get_ptr_info (p);
4944           unsigned int i;
4945           bitmap_iterator bi;
4946           bool was_pt_anything = false;
4947           bitmap finished_solution;
4948           bitmap result;
4949
4950           if (!pi->is_dereferenced)
4951             return false;
4952
4953           /* This variable may have been collapsed, let's get the real
4954              variable.  */
4955           vi = get_varinfo (find (vi->id));
4956
4957           /* Translate artificial variables into SSA_NAME_PTR_INFO
4958              attributes.  */
4959           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vi->solution, 0, i, bi)
4960             {
4961               varinfo_t vi = get_varinfo (i);
4962
4963               if (vi->is_artificial_var)
4964                 {
4965                   /* FIXME.  READONLY should be handled better so that
4966                      flow insensitive aliasing can disregard writable
4967                      aliases.  */
4968                   if (vi->id == nothing_id)
4969                     pi->pt_null = 1;
4970                   else if (vi->id == anything_id)
4971                     was_pt_anything = 1;
4972                   else if (vi->id == readonly_id)
4973                     was_pt_anything = 1;
4974                   else if (vi->id == integer_id)
4975                     was_pt_anything = 1;
4976                   else if (vi->is_heap_var)
4977                     pi->pt_global_mem = 1;
4978                 }
4979             }
4980
4981           /* Share the final set of variables when possible.  */
4982           finished_solution = BITMAP_GGC_ALLOC ();
4983           stats.points_to_sets_created++;
4984
4985           /* Instead of using pt_anything, we merge in the SMT aliases
4986              for the underlying SMT.  In addition, if they could have
4987              pointed to anything, they could point to global memory.
4988              But we cannot do that for ref-all pointers because these
4989              aliases have not been computed yet.  */
4990           if (was_pt_anything)
4991             {
4992               if (PTR_IS_REF_ALL (p))
4993                 {
4994                   pi->pt_anything = 1;
4995                   return false;
4996                 }
4997
4998               merge_smts_into (p, finished_solution);
4999               pi->pt_global_mem = 1;
5000             }
5001
5002           set_uids_in_ptset (p, finished_solution, vi->solution,
5003                              vi->directly_dereferenced,
5004                              vi->no_tbaa_pruning);
5005           result = shared_bitmap_lookup (finished_solution);
5006
5007           if (!result)
5008             {
5009               shared_bitmap_add (finished_solution);
5010               pi->pt_vars = finished_solution;
5011             }
5012           else
5013             {
5014               pi->pt_vars = result;
5015               bitmap_clear (finished_solution);
5016             }
5017
5018           if (bitmap_empty_p (pi->pt_vars))
5019             pi->pt_vars = NULL;
5020
5021           return true;
5022         }
5023     }
5024
5025   return false;
5026 }
5027
5028
5029
5030 /* Dump points-to information to OUTFILE.  */
5031
5032 void
5033 dump_sa_points_to_info (FILE *outfile)
5034 {
5035   unsigned int i;
5036
5037   fprintf (outfile, "\nPoints-to sets\n\n");
5038
5039   if (dump_flags & TDF_STATS)
5040     {
5041       fprintf (outfile, "Stats:\n");
5042       fprintf (outfile, "Total vars:               %d\n", stats.total_vars);
5043       fprintf (outfile, "Non-pointer vars:          %d\n",
5044                stats.nonpointer_vars);
5045       fprintf (outfile, "Statically unified vars:  %d\n",
5046                stats.unified_vars_static);
5047       fprintf (outfile, "Dynamically unified vars: %d\n",
5048                stats.unified_vars_dynamic);
5049       fprintf (outfile, "Iterations:               %d\n", stats.iterations);
5050       fprintf (outfile, "Number of edges:          %d\n", stats.num_edges);
5051       fprintf (outfile, "Number of implicit edges: %d\n",
5052                stats.num_implicit_edges);
5053     }
5054
5055   for (i = 0; i < VEC_length (varinfo_t, varmap); i++)
5056     dump_solution_for_var (outfile, i);
5057 }
5058
5059
5060 /* Debug points-to information to stderr.  */
5061
5062 void
5063 debug_sa_points_to_info (void)
5064 {
5065   dump_sa_points_to_info (stderr);
5066 }
5067
5068
5069 /* Initialize the always-existing constraint variables for NULL
5070    ANYTHING, READONLY, and INTEGER */
5071
5072 static void
5073 init_base_vars (void)
5074 {
5075   struct constraint_expr lhs, rhs;
5076
5077   /* Create the NULL variable, used to represent that a variable points
5078      to NULL.  */
5079   nothing_tree = create_tmp_var_raw (void_type_node, "NULL");
5080   var_nothing = new_var_info (nothing_tree, 0, "NULL");
5081   insert_vi_for_tree (nothing_tree, var_nothing);
5082   var_nothing->is_artificial_var = 1;
5083   var_nothing->offset = 0;
5084   var_nothing->size = ~0;
5085   var_nothing->fullsize = ~0;
5086   var_nothing->is_special_var = 1;
5087   nothing_id = 0;
5088   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, var_nothing);
5089
5090   /* Create the ANYTHING variable, used to represent that a variable
5091      points to some unknown piece of memory.  */
5092   anything_tree = create_tmp_var_raw (void_type_node, "ANYTHING");
5093   var_anything = new_var_info (anything_tree, 1, "ANYTHING");
5094   insert_vi_for_tree (anything_tree, var_anything);
5095   var_anything->is_artificial_var = 1;
5096   var_anything->size = ~0;
5097   var_anything->offset = 0;
5098   var_anything->next = NULL;
5099   var_anything->fullsize = ~0;
5100   var_anything->is_special_var = 1;
5101   anything_id = 1;
5102
5103   /* Anything points to anything.  This makes deref constraints just
5104      work in the presence of linked list and other p = *p type loops,
5105      by saying that *ANYTHING = ANYTHING. */
5106   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, var_anything);
5107   lhs.type = SCALAR;
5108   lhs.var = anything_id;
5109   lhs.offset = 0;
5110   rhs.type = ADDRESSOF;
5111   rhs.var = anything_id;
5112   rhs.offset = 0;
5113
5114   /* This specifically does not use process_constraint because
5115      process_constraint ignores all anything = anything constraints, since all
5116      but this one are redundant.  */
5117   VEC_safe_push (constraint_t, heap, constraints, new_constraint (lhs, rhs));
5118
5119   /* Create the READONLY variable, used to represent that a variable
5120      points to readonly memory.  */
5121   readonly_tree = create_tmp_var_raw (void_type_node, "READONLY");
5122   var_readonly = new_var_info (readonly_tree, 2, "READONLY");
5123   var_readonly->is_artificial_var = 1;
5124   var_readonly->offset = 0;
5125   var_readonly->size = ~0;
5126   var_readonly->fullsize = ~0;
5127   var_readonly->next = NULL;
5128   var_readonly->is_special_var = 1;
5129   insert_vi_for_tree (readonly_tree, var_readonly);
5130   readonly_id = 2;
5131   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, var_readonly);
5132
5133   /* readonly memory points to anything, in order to make deref
5134      easier.  In reality, it points to anything the particular
5135      readonly variable can point to, but we don't track this
5136      separately. */
5137   lhs.type = SCALAR;
5138   lhs.var = readonly_id;
5139   lhs.offset = 0;
5140   rhs.type = ADDRESSOF;
5141   rhs.var = anything_id;
5142   rhs.offset = 0;
5143
5144   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
5145
5146   /* Create the INTEGER variable, used to represent that a variable points
5147      to an INTEGER.  */
5148   integer_tree = create_tmp_var_raw (void_type_node, "INTEGER");
5149   var_integer = new_var_info (integer_tree, 3, "INTEGER");
5150   insert_vi_for_tree (integer_tree, var_integer);
5151   var_integer->is_artificial_var = 1;
5152   var_integer->size = ~0;
5153   var_integer->fullsize = ~0;
5154   var_integer->offset = 0;
5155   var_integer->next = NULL;
5156   var_integer->is_special_var = 1;
5157   integer_id = 3;
5158   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, var_integer);
5159
5160   /* INTEGER = ANYTHING, because we don't know where a dereference of
5161      a random integer will point to.  */
5162   lhs.type = SCALAR;
5163   lhs.var = integer_id;
5164   lhs.offset = 0;
5165   rhs.type = ADDRESSOF;
5166   rhs.var = anything_id;
5167   rhs.offset = 0;
5168   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
5169 }
5170
5171 /* Initialize things necessary to perform PTA */
5172
5173 static void
5174 init_alias_vars (void)
5175 {
5176   bitmap_obstack_initialize (&pta_obstack);
5177   bitmap_obstack_initialize (&oldpta_obstack);
5178   bitmap_obstack_initialize (&predbitmap_obstack);
5179
5180   constraint_pool = create_alloc_pool ("Constraint pool",
5181                                        sizeof (struct constraint), 30);
5182   variable_info_pool = create_alloc_pool ("Variable info pool",
5183                                           sizeof (struct variable_info), 30);
5184   constraints = VEC_alloc (constraint_t, heap, 8);
5185   varmap = VEC_alloc (varinfo_t, heap, 8);
5186   vi_for_tree = pointer_map_create ();
5187
5188   memset (&stats, 0, sizeof (stats));
5189   shared_bitmap_table = htab_create (511, shared_bitmap_hash,
5190                                      shared_bitmap_eq, free);
5191   init_base_vars ();
5192 }
5193
5194 /* Remove the REF and ADDRESS edges from GRAPH, as well as all the
5195    predecessor edges.  */
5196
5197 static void
5198 remove_preds_and_fake_succs (constraint_graph_t graph)
5199 {
5200   unsigned int i;
5201
5202   /* Clear the implicit ref and address nodes from the successor
5203      lists.  */
5204   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
5205     {
5206       if (graph->succs[i])
5207         bitmap_clear_range (graph->succs[i], FIRST_REF_NODE,
5208                             FIRST_REF_NODE * 2);
5209     }
5210
5211   /* Free the successor list for the non-ref nodes.  */
5212   for (i = FIRST_REF_NODE; i < graph->size; i++)
5213     {
5214       if (graph->succs[i])
5215         BITMAP_FREE (graph->succs[i]);
5216     }
5217
5218   /* Now reallocate the size of the successor list as, and blow away
5219      the predecessor bitmaps.  */
5220   graph->size = VEC_length (varinfo_t, varmap);
5221   graph->succs = XRESIZEVEC (bitmap, graph->succs, graph->size);
5222
5223   free (graph->implicit_preds);
5224   graph->implicit_preds = NULL;
5225   free (graph->preds);
5226   graph->preds = NULL;
5227   bitmap_obstack_release (&predbitmap_obstack);
5228 }
5229
5230 /* Compute the set of variables we can't TBAA prune.  */
5231
5232 static void
5233 compute_tbaa_pruning (void)
5234 {
5235   unsigned int size = VEC_length (varinfo_t, varmap);
5236   unsigned int i;
5237   bool any;
5238
5239   changed_count = 0;
5240   changed = sbitmap_alloc (size);
5241   sbitmap_zero (changed);
5242
5243   /* Mark all initial no_tbaa_pruning nodes as changed.  */
5244   any = false;
5245   for (i = 0; i < size; ++i)
5246     {
5247       varinfo_t ivi = get_varinfo (i);
5248
5249       if (find (i) == i && ivi->no_tbaa_pruning)
5250         {
5251           any = true;
5252           if ((graph->succs[i] && !bitmap_empty_p (graph->succs[i]))
5253               || VEC_length (constraint_t, graph->complex[i]) > 0)
5254             {
5255               SET_BIT (changed, i);
5256               ++changed_count;
5257             }
5258         }
5259     }
5260
5261   while (changed_count > 0)
5262     {
5263       struct topo_info *ti = init_topo_info ();
5264       ++stats.iterations;
5265
5266       compute_topo_order (graph, ti);
5267
5268       while (VEC_length (unsigned, ti->topo_order) != 0)
5269         {
5270           bitmap_iterator bi;
5271
5272           i = VEC_pop (unsigned, ti->topo_order);
5273
5274           /* If this variable is not a representative, skip it.  */
5275           if (find (i) != i)
5276             continue;
5277
5278           /* If the node has changed, we need to process the complex
5279              constraints and outgoing edges again.  */
5280           if (TEST_BIT (changed, i))
5281             {
5282               unsigned int j;
5283               constraint_t c;
5284               VEC(constraint_t,heap) *complex = graph->complex[i];
5285
5286               RESET_BIT (changed, i);
5287               --changed_count;
5288
5289               /* Process the complex copy constraints.  */
5290               for (j = 0; VEC_iterate (constraint_t, complex, j, c); ++j)
5291                 {
5292                   if (c->lhs.type == SCALAR && c->rhs.type == SCALAR)
5293                     {
5294                       varinfo_t lhsvi = get_varinfo (find (c->lhs.var));
5295
5296                       if (!lhsvi->no_tbaa_pruning)
5297                         {
5298                           lhsvi->no_tbaa_pruning = true;
5299                           if (!TEST_BIT (changed, lhsvi->id))
5300                             {
5301                               SET_BIT (changed, lhsvi->id);
5302                               ++changed_count;
5303                             }
5304                         }
5305                     }
5306                 }
5307
5308               /* Propagate to all successors.  */
5309               EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->succs[i], 0, j, bi)
5310                 {
5311                   unsigned int to = find (j);
5312                   varinfo_t tovi = get_varinfo (to);
5313
5314                   /* Don't propagate to ourselves.  */
5315                   if (to == i)
5316                     continue;
5317
5318                   if (!tovi->no_tbaa_pruning)
5319                     {
5320                       tovi->no_tbaa_pruning = true;
5321                       if (!TEST_BIT (changed, to))
5322                         {
5323                           SET_BIT (changed, to);
5324                           ++changed_count;
5325                         }
5326                     }
5327                 }
5328             }
5329         }
5330
5331       free_topo_info (ti);
5332     }
5333
5334   sbitmap_free (changed);
5335
5336   if (any)
5337     {
5338       for (i = 0; i < size; ++i)
5339         {
5340           varinfo_t ivi = get_varinfo (i);
5341           varinfo_t ivip = get_varinfo (find (i));
5342
5343           if (ivip->no_tbaa_pruning)
5344             {
5345               tree var = ivi->decl;
5346
5347               if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
5348                 var = SSA_NAME_VAR (var);
5349
5350               if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var)))
5351                 {
5352                   DECL_NO_TBAA_P (var) = 1;
5353
5354                   /* Tell the RTL layer that this pointer can alias
5355                      anything.  */
5356                   DECL_POINTER_ALIAS_SET (var) = 0;
5357                 }
5358             }
5359         }
5360     }
5361 }
5362
5363 /* Create points-to sets for the current function.  See the comments
5364    at the start of the file for an algorithmic overview.  */
5365
5366 void
5367 compute_points_to_sets (struct alias_info *ai)
5368 {
5369   struct scc_info *si;
5370   basic_block bb;
5371
5372   timevar_push (TV_TREE_PTA);
5373
5374   init_alias_vars ();
5375   init_alias_heapvars ();
5376
5377   intra_create_variable_infos ();
5378
5379   /* Now walk all statements and derive aliases.  */
5380   FOR_EACH_BB (bb)
5381     {
5382       block_stmt_iterator bsi;
5383       tree phi;
5384
5385       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
5386         {
5387           if (is_gimple_reg (PHI_RESULT (phi)))
5388             {
5389               find_func_aliases (phi);
5390
5391               /* Update various related attributes like escaped
5392                  addresses, pointer dereferences for loads and stores.
5393                  This is used when creating name tags and alias
5394                  sets.  */
5395               update_alias_info (phi, ai);
5396             }
5397         }
5398
5399       for (bsi = bsi_start (bb); !bsi_end_p (bsi); )
5400         {
5401           tree stmt = bsi_stmt (bsi);
5402
5403           find_func_aliases (stmt);
5404
5405           /* Update various related attributes like escaped
5406              addresses, pointer dereferences for loads and stores.
5407              This is used when creating name tags and alias
5408              sets.  */
5409           update_alias_info (stmt, ai);
5410
5411           /* The information in CHANGE_DYNAMIC_TYPE_EXPR nodes has now
5412              been captured, and we can remove them.  */
5413           if (TREE_CODE (stmt) == CHANGE_DYNAMIC_TYPE_EXPR)
5414             bsi_remove (&bsi, true);
5415           else
5416             bsi_next (&bsi);
5417         }
5418     }
5419
5420
5421   if (dump_file)
5422     {
5423       fprintf (dump_file, "Points-to analysis\n\nConstraints:\n\n");
5424       dump_constraints (dump_file);
5425     }
5426
5427   if (dump_file)
5428     fprintf (dump_file,
5429              "\nCollapsing static cycles and doing variable "
5430              "substitution\n");
5431
5432   init_graph (VEC_length (varinfo_t, varmap) * 2);
5433   
5434   if (dump_file)
5435     fprintf (dump_file, "Building predecessor graph\n");
5436   build_pred_graph ();
5437   
5438   if (dump_file)
5439     fprintf (dump_file, "Detecting pointer and location "
5440              "equivalences\n");
5441   si = perform_var_substitution (graph);
5442   
5443   if (dump_file)
5444     fprintf (dump_file, "Rewriting constraints and unifying "
5445              "variables\n");
5446   rewrite_constraints (graph, si);
5447   free_var_substitution_info (si);
5448
5449   build_succ_graph ();
5450   move_complex_constraints (graph);
5451
5452   if (dump_file)
5453     fprintf (dump_file, "Uniting pointer but not location equivalent "
5454              "variables\n");
5455   unite_pointer_equivalences (graph);
5456
5457   if (dump_file)
5458     fprintf (dump_file, "Finding indirect cycles\n");
5459   find_indirect_cycles (graph);
5460
5461   /* Implicit nodes and predecessors are no longer necessary at this
5462      point. */
5463   remove_preds_and_fake_succs (graph);
5464
5465   if (dump_file)
5466     fprintf (dump_file, "Solving graph\n");
5467
5468   solve_graph (graph);
5469
5470   compute_tbaa_pruning ();
5471
5472   if (dump_file)
5473     dump_sa_points_to_info (dump_file);
5474
5475   have_alias_info = true;
5476
5477   timevar_pop (TV_TREE_PTA);
5478 }
5479
5480
5481 /* Delete created points-to sets.  */
5482
5483 void
5484 delete_points_to_sets (void)
5485 {
5486   unsigned int i;
5487
5488   htab_delete (shared_bitmap_table);
5489   if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
5490     fprintf (dump_file, "Points to sets created:%d\n",
5491              stats.points_to_sets_created);
5492
5493   pointer_map_destroy (vi_for_tree);
5494   bitmap_obstack_release (&pta_obstack);
5495   VEC_free (constraint_t, heap, constraints);
5496
5497   for (i = 0; i < graph->size; i++)
5498     VEC_free (constraint_t, heap, graph->complex[i]);
5499   free (graph->complex);
5500
5501   free (graph->rep);
5502   free (graph->succs);
5503   free (graph->pe);
5504   free (graph->pe_rep);
5505   free (graph->indirect_cycles);
5506   free (graph);
5507
5508   VEC_free (varinfo_t, heap, varmap);
5509   free_alloc_pool (variable_info_pool);
5510   free_alloc_pool (constraint_pool);
5511   have_alias_info = false;
5512 }
5513
5514 /* Return true if we should execute IPA PTA.  */
5515 static bool
5516 gate_ipa_pta (void)
5517 {
5518   return (flag_unit_at_a_time != 0
5519           && flag_ipa_pta
5520           /* Don't bother doing anything if the program has errors.  */
5521           && !(errorcount || sorrycount));
5522 }
5523
5524 /* Execute the driver for IPA PTA.  */
5525 static unsigned int
5526 ipa_pta_execute (void)
5527 {
5528   struct cgraph_node *node;
5529   struct scc_info *si;
5530
5531   in_ipa_mode = 1;
5532   init_alias_heapvars ();
5533   init_alias_vars ();
5534
5535   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
5536     {
5537       if (!node->analyzed || cgraph_is_master_clone (node))
5538         {
5539           unsigned int varid;
5540
5541           varid = create_function_info_for (node->decl,
5542                                             cgraph_node_name (node));
5543           if (node->local.externally_visible)
5544             {
5545               varinfo_t fi = get_varinfo (varid);
5546               for (; fi; fi = fi->next)
5547                 make_constraint_from_anything (fi);
5548             }
5549         }
5550     }
5551   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
5552     {
5553       if (node->analyzed && cgraph_is_master_clone (node))
5554         {
5555           struct function *func = DECL_STRUCT_FUNCTION (node->decl);
5556           basic_block bb;
5557           tree old_func_decl = current_function_decl;
5558           if (dump_file)
5559             fprintf (dump_file,
5560                      "Generating constraints for %s\n",
5561                      cgraph_node_name (node));
5562           push_cfun (func);
5563           current_function_decl = node->decl;
5564
5565           FOR_EACH_BB_FN (bb, func)
5566             {
5567               block_stmt_iterator bsi;
5568               tree phi;
5569
5570               for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
5571                 {
5572                   if (is_gimple_reg (PHI_RESULT (phi)))
5573                     {
5574                       find_func_aliases (phi);
5575                     }
5576                 }
5577
5578               for (bsi = bsi_start (bb); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
5579                 {
5580                   tree stmt = bsi_stmt (bsi);
5581                   find_func_aliases (stmt);
5582                 }
5583             }
5584           current_function_decl = old_func_decl;
5585           pop_cfun ();
5586         }
5587       else
5588         {
5589           /* Make point to anything.  */
5590         }
5591     }
5592
5593   if (dump_file)
5594     {
5595       fprintf (dump_file, "Points-to analysis\n\nConstraints:\n\n");
5596       dump_constraints (dump_file);
5597     }
5598
5599   if (dump_file)
5600     fprintf (dump_file,
5601              "\nCollapsing static cycles and doing variable "
5602              "substitution:\n");
5603
5604   init_graph (VEC_length (varinfo_t, varmap) * 2);
5605   build_pred_graph ();
5606   si = perform_var_substitution (graph);
5607   rewrite_constraints (graph, si);
5608   free_var_substitution_info (si);
5609
5610   build_succ_graph ();
5611   move_complex_constraints (graph);
5612   unite_pointer_equivalences (graph);
5613   find_indirect_cycles (graph);
5614
5615   /* Implicit nodes and predecessors are no longer necessary at this
5616      point. */
5617   remove_preds_and_fake_succs (graph);
5618
5619   if (dump_file)
5620     fprintf (dump_file, "\nSolving graph\n");
5621
5622   solve_graph (graph);
5623
5624   if (dump_file)
5625     dump_sa_points_to_info (dump_file);
5626
5627   in_ipa_mode = 0;
5628   delete_alias_heapvars ();
5629   delete_points_to_sets ();
5630   return 0;
5631 }
5632
5633 struct tree_opt_pass pass_ipa_pta =
5634 {
5635   "pta",                                /* name */
5636   gate_ipa_pta,                 /* gate */
5637   ipa_pta_execute,                      /* execute */
5638   NULL,                                 /* sub */
5639   NULL,                                 /* next */
5640   0,                                    /* static_pass_number */
5641   TV_IPA_PTA,                   /* tv_id */
5642   0,                                    /* properties_required */
5643   0,                                    /* properties_provided */
5644   0,                                    /* properties_destroyed */
5645   0,                                    /* todo_flags_start */
5646   TODO_update_ssa,                      /* todo_flags_finish */
5647   0                                     /* letter */
5648 };
5649
5650 /* Initialize the heapvar for statement mapping.  */
5651 void
5652 init_alias_heapvars (void)
5653 {
5654   if (!heapvar_for_stmt)
5655     heapvar_for_stmt = htab_create_ggc (11, tree_map_hash, tree_map_eq,
5656                                         NULL);
5657 }
5658
5659 void
5660 delete_alias_heapvars (void)
5661 {
5662   htab_delete (heapvar_for_stmt);
5663   heapvar_for_stmt = NULL;
5664 }
5665
5666
5667 #include "gt-tree-ssa-structalias.h"