OSDN Git Service

* collect2.c (main): In AIX specific computations for vector
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-structalias.c
1 /* Tree based points-to analysis
2    Copyright (C) 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Daniel Berlin <dberlin@dberlin.org>
5
6    This file is part of GCC.
7
8    GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
9    under the terms of the GNU General Public License as published by
10    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
11    (at your option) any later version.
12
13    GCC is distributed in the hope that it will be useful,
14    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16    GNU General Public License for more details.
17
18    You should have received a copy of the GNU General Public License
19    along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
20    <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
21
22 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "coretypes.h"
25 #include "tm.h"
26 #include "ggc.h"
27 #include "obstack.h"
28 #include "bitmap.h"
29 #include "flags.h"
30 #include "basic-block.h"
31 #include "output.h"
32 #include "tree.h"
33 #include "tree-flow.h"
34 #include "tree-inline.h"
35 #include "diagnostic-core.h"
36 #include "gimple.h"
37 #include "hashtab.h"
38 #include "function.h"
39 #include "cgraph.h"
40 #include "tree-pass.h"
41 #include "timevar.h"
42 #include "alloc-pool.h"
43 #include "splay-tree.h"
44 #include "params.h"
45 #include "cgraph.h"
46 #include "alias.h"
47 #include "pointer-set.h"
48
49 /* The idea behind this analyzer is to generate set constraints from the
50    program, then solve the resulting constraints in order to generate the
51    points-to sets.
52
53    Set constraints are a way of modeling program analysis problems that
54    involve sets.  They consist of an inclusion constraint language,
55    describing the variables (each variable is a set) and operations that
56    are involved on the variables, and a set of rules that derive facts
57    from these operations.  To solve a system of set constraints, you derive
58    all possible facts under the rules, which gives you the correct sets
59    as a consequence.
60
61    See  "Efficient Field-sensitive pointer analysis for C" by "David
62    J. Pearce and Paul H. J. Kelly and Chris Hankin, at
63    http://citeseer.ist.psu.edu/pearce04efficient.html
64
65    Also see "Ultra-fast Aliasing Analysis using CLA: A Million Lines
66    of C Code in a Second" by ""Nevin Heintze and Olivier Tardieu" at
67    http://citeseer.ist.psu.edu/heintze01ultrafast.html
68
69    There are three types of real constraint expressions, DEREF,
70    ADDRESSOF, and SCALAR.  Each constraint expression consists
71    of a constraint type, a variable, and an offset.
72
73    SCALAR is a constraint expression type used to represent x, whether
74    it appears on the LHS or the RHS of a statement.
75    DEREF is a constraint expression type used to represent *x, whether
76    it appears on the LHS or the RHS of a statement.
77    ADDRESSOF is a constraint expression used to represent &x, whether
78    it appears on the LHS or the RHS of a statement.
79
80    Each pointer variable in the program is assigned an integer id, and
81    each field of a structure variable is assigned an integer id as well.
82
83    Structure variables are linked to their list of fields through a "next
84    field" in each variable that points to the next field in offset
85    order.
86    Each variable for a structure field has
87
88    1. "size", that tells the size in bits of that field.
89    2. "fullsize, that tells the size in bits of the entire structure.
90    3. "offset", that tells the offset in bits from the beginning of the
91    structure to this field.
92
93    Thus,
94    struct f
95    {
96      int a;
97      int b;
98    } foo;
99    int *bar;
100
101    looks like
102
103    foo.a -> id 1, size 32, offset 0, fullsize 64, next foo.b
104    foo.b -> id 2, size 32, offset 32, fullsize 64, next NULL
105    bar -> id 3, size 32, offset 0, fullsize 32, next NULL
106
107
108   In order to solve the system of set constraints, the following is
109   done:
110
111   1. Each constraint variable x has a solution set associated with it,
112   Sol(x).
113
114   2. Constraints are separated into direct, copy, and complex.
115   Direct constraints are ADDRESSOF constraints that require no extra
116   processing, such as P = &Q
117   Copy constraints are those of the form P = Q.
118   Complex constraints are all the constraints involving dereferences
119   and offsets (including offsetted copies).
120
121   3. All direct constraints of the form P = &Q are processed, such
122   that Q is added to Sol(P)
123
124   4. All complex constraints for a given constraint variable are stored in a
125   linked list attached to that variable's node.
126
127   5. A directed graph is built out of the copy constraints. Each
128   constraint variable is a node in the graph, and an edge from
129   Q to P is added for each copy constraint of the form P = Q
130
131   6. The graph is then walked, and solution sets are
132   propagated along the copy edges, such that an edge from Q to P
133   causes Sol(P) <- Sol(P) union Sol(Q).
134
135   7.  As we visit each node, all complex constraints associated with
136   that node are processed by adding appropriate copy edges to the graph, or the
137   appropriate variables to the solution set.
138
139   8. The process of walking the graph is iterated until no solution
140   sets change.
141
142   Prior to walking the graph in steps 6 and 7, We perform static
143   cycle elimination on the constraint graph, as well
144   as off-line variable substitution.
145
146   TODO: Adding offsets to pointer-to-structures can be handled (IE not punted
147   on and turned into anything), but isn't.  You can just see what offset
148   inside the pointed-to struct it's going to access.
149
150   TODO: Constant bounded arrays can be handled as if they were structs of the
151   same number of elements.
152
153   TODO: Modeling heap and incoming pointers becomes much better if we
154   add fields to them as we discover them, which we could do.
155
156   TODO: We could handle unions, but to be honest, it's probably not
157   worth the pain or slowdown.  */
158
159 /* IPA-PTA optimizations possible.
160
161    When the indirect function called is ANYTHING we can add disambiguation
162    based on the function signatures (or simply the parameter count which
163    is the varinfo size).  We also do not need to consider functions that
164    do not have their address taken.
165
166    The is_global_var bit which marks escape points is overly conservative
167    in IPA mode.  Split it to is_escape_point and is_global_var - only
168    externally visible globals are escape points in IPA mode.  This is
169    also needed to fix the pt_solution_includes_global predicate
170    (and thus ptr_deref_may_alias_global_p).
171
172    The way we introduce DECL_PT_UID to avoid fixing up all points-to
173    sets in the translation unit when we copy a DECL during inlining
174    pessimizes precision.  The advantage is that the DECL_PT_UID keeps
175    compile-time and memory usage overhead low - the points-to sets
176    do not grow or get unshared as they would during a fixup phase.
177    An alternative solution is to delay IPA PTA until after all
178    inlining transformations have been applied.
179
180    The way we propagate clobber/use information isn't optimized.
181    It should use a new complex constraint that properly filters
182    out local variables of the callee (though that would make
183    the sets invalid after inlining).  OTOH we might as well
184    admit defeat to WHOPR and simply do all the clobber/use analysis
185    and propagation after PTA finished but before we threw away
186    points-to information for memory variables.  WHOPR and PTA
187    do not play along well anyway - the whole constraint solving
188    would need to be done in WPA phase and it will be very interesting
189    to apply the results to local SSA names during LTRANS phase.
190
191    We probably should compute a per-function unit-ESCAPE solution
192    propagating it simply like the clobber / uses solutions.  The
193    solution can go alongside the non-IPA espaced solution and be
194    used to query which vars escape the unit through a function.
195
196    We never put function decls in points-to sets so we do not
197    keep the set of called functions for indirect calls.
198
199    And probably more.  */
200
201 static bool use_field_sensitive = true;
202 static int in_ipa_mode = 0;
203
204 /* Used for predecessor bitmaps. */
205 static bitmap_obstack predbitmap_obstack;
206
207 /* Used for points-to sets.  */
208 static bitmap_obstack pta_obstack;
209
210 /* Used for oldsolution members of variables. */
211 static bitmap_obstack oldpta_obstack;
212
213 /* Used for per-solver-iteration bitmaps.  */
214 static bitmap_obstack iteration_obstack;
215
216 static unsigned int create_variable_info_for (tree, const char *);
217 typedef struct constraint_graph *constraint_graph_t;
218 static void unify_nodes (constraint_graph_t, unsigned int, unsigned int, bool);
219
220 struct constraint;
221 typedef struct constraint *constraint_t;
222
223 DEF_VEC_P(constraint_t);
224 DEF_VEC_ALLOC_P(constraint_t,heap);
225
226 #define EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP(a, b, c, d)        \
227   if (a)                                                \
228     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (a, b, c, d)
229
230 static struct constraint_stats
231 {
232   unsigned int total_vars;
233   unsigned int nonpointer_vars;
234   unsigned int unified_vars_static;
235   unsigned int unified_vars_dynamic;
236   unsigned int iterations;
237   unsigned int num_edges;
238   unsigned int num_implicit_edges;
239   unsigned int points_to_sets_created;
240 } stats;
241
242 struct variable_info
243 {
244   /* ID of this variable  */
245   unsigned int id;
246
247   /* True if this is a variable created by the constraint analysis, such as
248      heap variables and constraints we had to break up.  */
249   unsigned int is_artificial_var : 1;
250
251   /* True if this is a special variable whose solution set should not be
252      changed.  */
253   unsigned int is_special_var : 1;
254
255   /* True for variables whose size is not known or variable.  */
256   unsigned int is_unknown_size_var : 1;
257
258   /* True for (sub-)fields that represent a whole variable.  */
259   unsigned int is_full_var : 1;
260
261   /* True if this is a heap variable.  */
262   unsigned int is_heap_var : 1;
263
264   /* True if this field may contain pointers.  */
265   unsigned int may_have_pointers : 1;
266
267   /* True if this field has only restrict qualified pointers.  */
268   unsigned int only_restrict_pointers : 1;
269
270   /* True if this represents a global variable.  */
271   unsigned int is_global_var : 1;
272
273   /* True if this represents a IPA function info.  */
274   unsigned int is_fn_info : 1;
275
276   /* A link to the variable for the next field in this structure.  */
277   struct variable_info *next;
278
279   /* Offset of this variable, in bits, from the base variable  */
280   unsigned HOST_WIDE_INT offset;
281
282   /* Size of the variable, in bits.  */
283   unsigned HOST_WIDE_INT size;
284
285   /* Full size of the base variable, in bits.  */
286   unsigned HOST_WIDE_INT fullsize;
287
288   /* Name of this variable */
289   const char *name;
290
291   /* Tree that this variable is associated with.  */
292   tree decl;
293
294   /* Points-to set for this variable.  */
295   bitmap solution;
296
297   /* Old points-to set for this variable.  */
298   bitmap oldsolution;
299 };
300 typedef struct variable_info *varinfo_t;
301
302 static varinfo_t first_vi_for_offset (varinfo_t, unsigned HOST_WIDE_INT);
303 static varinfo_t first_or_preceding_vi_for_offset (varinfo_t,
304                                                    unsigned HOST_WIDE_INT);
305 static varinfo_t lookup_vi_for_tree (tree);
306
307 /* Pool of variable info structures.  */
308 static alloc_pool variable_info_pool;
309
310 DEF_VEC_P(varinfo_t);
311
312 DEF_VEC_ALLOC_P(varinfo_t, heap);
313
314 /* Table of variable info structures for constraint variables.
315    Indexed directly by variable info id.  */
316 static VEC(varinfo_t,heap) *varmap;
317
318 /* Return the varmap element N */
319
320 static inline varinfo_t
321 get_varinfo (unsigned int n)
322 {
323   return VEC_index (varinfo_t, varmap, n);
324 }
325
326 /* Static IDs for the special variables.  */
327 enum { nothing_id = 0, anything_id = 1, readonly_id = 2,
328        escaped_id = 3, nonlocal_id = 4,
329        storedanything_id = 5, integer_id = 6 };
330
331 /* Return a new variable info structure consisting for a variable
332    named NAME, and using constraint graph node NODE.  Append it
333    to the vector of variable info structures.  */
334
335 static varinfo_t
336 new_var_info (tree t, const char *name)
337 {
338   unsigned index = VEC_length (varinfo_t, varmap);
339   varinfo_t ret = (varinfo_t) pool_alloc (variable_info_pool);
340
341   ret->id = index;
342   ret->name = name;
343   ret->decl = t;
344   /* Vars without decl are artificial and do not have sub-variables.  */
345   ret->is_artificial_var = (t == NULL_TREE);
346   ret->is_special_var = false;
347   ret->is_unknown_size_var = false;
348   ret->is_full_var = (t == NULL_TREE);
349   ret->is_heap_var = false;
350   ret->may_have_pointers = true;
351   ret->only_restrict_pointers = false;
352   ret->is_global_var = (t == NULL_TREE);
353   ret->is_fn_info = false;
354   if (t && DECL_P (t))
355     ret->is_global_var = (is_global_var (t)
356                           /* We have to treat even local register variables
357                              as escape points.  */
358                           || (TREE_CODE (t) == VAR_DECL
359                               && DECL_HARD_REGISTER (t)));
360   ret->solution = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
361   ret->oldsolution = NULL;
362   ret->next = NULL;
363
364   stats.total_vars++;
365
366   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, ret);
367
368   return ret;
369 }
370
371
372 /* A map mapping call statements to per-stmt variables for uses
373    and clobbers specific to the call.  */
374 struct pointer_map_t *call_stmt_vars;
375
376 /* Lookup or create the variable for the call statement CALL.  */
377
378 static varinfo_t
379 get_call_vi (gimple call)
380 {
381   void **slot_p;
382   varinfo_t vi, vi2;
383
384   slot_p = pointer_map_insert (call_stmt_vars, call);
385   if (*slot_p)
386     return (varinfo_t) *slot_p;
387
388   vi = new_var_info (NULL_TREE, "CALLUSED");
389   vi->offset = 0;
390   vi->size = 1;
391   vi->fullsize = 2;
392   vi->is_full_var = true;
393
394   vi->next = vi2 = new_var_info (NULL_TREE, "CALLCLOBBERED");
395   vi2->offset = 1;
396   vi2->size = 1;
397   vi2->fullsize = 2;
398   vi2->is_full_var = true;
399
400   *slot_p = (void *) vi;
401   return vi;
402 }
403
404 /* Lookup the variable for the call statement CALL representing
405    the uses.  Returns NULL if there is nothing special about this call.  */
406
407 static varinfo_t
408 lookup_call_use_vi (gimple call)
409 {
410   void **slot_p;
411
412   slot_p = pointer_map_contains (call_stmt_vars, call);
413   if (slot_p)
414     return (varinfo_t) *slot_p;
415
416   return NULL;
417 }
418
419 /* Lookup the variable for the call statement CALL representing
420    the clobbers.  Returns NULL if there is nothing special about this call.  */
421
422 static varinfo_t
423 lookup_call_clobber_vi (gimple call)
424 {
425   varinfo_t uses = lookup_call_use_vi (call);
426   if (!uses)
427     return NULL;
428
429   return uses->next;
430 }
431
432 /* Lookup or create the variable for the call statement CALL representing
433    the uses.  */
434
435 static varinfo_t
436 get_call_use_vi (gimple call)
437 {
438   return get_call_vi (call);
439 }
440
441 /* Lookup or create the variable for the call statement CALL representing
442    the clobbers.  */
443
444 static varinfo_t ATTRIBUTE_UNUSED
445 get_call_clobber_vi (gimple call)
446 {
447   return get_call_vi (call)->next;
448 }
449
450
451 typedef enum {SCALAR, DEREF, ADDRESSOF} constraint_expr_type;
452
453 /* An expression that appears in a constraint.  */
454
455 struct constraint_expr
456 {
457   /* Constraint type.  */
458   constraint_expr_type type;
459
460   /* Variable we are referring to in the constraint.  */
461   unsigned int var;
462
463   /* Offset, in bits, of this constraint from the beginning of
464      variables it ends up referring to.
465
466      IOW, in a deref constraint, we would deref, get the result set,
467      then add OFFSET to each member.   */
468   HOST_WIDE_INT offset;
469 };
470
471 /* Use 0x8000... as special unknown offset.  */
472 #define UNKNOWN_OFFSET ((HOST_WIDE_INT)-1 << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT-1))
473
474 typedef struct constraint_expr ce_s;
475 DEF_VEC_O(ce_s);
476 DEF_VEC_ALLOC_O(ce_s, heap);
477 static void get_constraint_for_1 (tree, VEC(ce_s, heap) **, bool, bool);
478 static void get_constraint_for (tree, VEC(ce_s, heap) **);
479 static void get_constraint_for_rhs (tree, VEC(ce_s, heap) **);
480 static void do_deref (VEC (ce_s, heap) **);
481
482 /* Our set constraints are made up of two constraint expressions, one
483    LHS, and one RHS.
484
485    As described in the introduction, our set constraints each represent an
486    operation between set valued variables.
487 */
488 struct constraint
489 {
490   struct constraint_expr lhs;
491   struct constraint_expr rhs;
492 };
493
494 /* List of constraints that we use to build the constraint graph from.  */
495
496 static VEC(constraint_t,heap) *constraints;
497 static alloc_pool constraint_pool;
498
499 /* The constraint graph is represented as an array of bitmaps
500    containing successor nodes.  */
501
502 struct constraint_graph
503 {
504   /* Size of this graph, which may be different than the number of
505      nodes in the variable map.  */
506   unsigned int size;
507
508   /* Explicit successors of each node. */
509   bitmap *succs;
510
511   /* Implicit predecessors of each node (Used for variable
512      substitution). */
513   bitmap *implicit_preds;
514
515   /* Explicit predecessors of each node (Used for variable substitution).  */
516   bitmap *preds;
517
518   /* Indirect cycle representatives, or -1 if the node has no indirect
519      cycles.  */
520   int *indirect_cycles;
521
522   /* Representative node for a node.  rep[a] == a unless the node has
523      been unified. */
524   unsigned int *rep;
525
526   /* Equivalence class representative for a label.  This is used for
527      variable substitution.  */
528   int *eq_rep;
529
530   /* Pointer equivalence label for a node.  All nodes with the same
531      pointer equivalence label can be unified together at some point
532      (either during constraint optimization or after the constraint
533      graph is built).  */
534   unsigned int *pe;
535
536   /* Pointer equivalence representative for a label.  This is used to
537      handle nodes that are pointer equivalent but not location
538      equivalent.  We can unite these once the addressof constraints
539      are transformed into initial points-to sets.  */
540   int *pe_rep;
541
542   /* Pointer equivalence label for each node, used during variable
543      substitution.  */
544   unsigned int *pointer_label;
545
546   /* Location equivalence label for each node, used during location
547      equivalence finding.  */
548   unsigned int *loc_label;
549
550   /* Pointed-by set for each node, used during location equivalence
551      finding.  This is pointed-by rather than pointed-to, because it
552      is constructed using the predecessor graph.  */
553   bitmap *pointed_by;
554
555   /* Points to sets for pointer equivalence.  This is *not* the actual
556      points-to sets for nodes.  */
557   bitmap *points_to;
558
559   /* Bitmap of nodes where the bit is set if the node is a direct
560      node.  Used for variable substitution.  */
561   sbitmap direct_nodes;
562
563   /* Bitmap of nodes where the bit is set if the node is address
564      taken.  Used for variable substitution.  */
565   bitmap address_taken;
566
567   /* Vector of complex constraints for each graph node.  Complex
568      constraints are those involving dereferences or offsets that are
569      not 0.  */
570   VEC(constraint_t,heap) **complex;
571 };
572
573 static constraint_graph_t graph;
574
575 /* During variable substitution and the offline version of indirect
576    cycle finding, we create nodes to represent dereferences and
577    address taken constraints.  These represent where these start and
578    end.  */
579 #define FIRST_REF_NODE (VEC_length (varinfo_t, varmap))
580 #define LAST_REF_NODE (FIRST_REF_NODE + (FIRST_REF_NODE - 1))
581
582 /* Return the representative node for NODE, if NODE has been unioned
583    with another NODE.
584    This function performs path compression along the way to finding
585    the representative.  */
586
587 static unsigned int
588 find (unsigned int node)
589 {
590   gcc_assert (node < graph->size);
591   if (graph->rep[node] != node)
592     return graph->rep[node] = find (graph->rep[node]);
593   return node;
594 }
595
596 /* Union the TO and FROM nodes to the TO nodes.
597    Note that at some point in the future, we may want to do
598    union-by-rank, in which case we are going to have to return the
599    node we unified to.  */
600
601 static bool
602 unite (unsigned int to, unsigned int from)
603 {
604   gcc_assert (to < graph->size && from < graph->size);
605   if (to != from && graph->rep[from] != to)
606     {
607       graph->rep[from] = to;
608       return true;
609     }
610   return false;
611 }
612
613 /* Create a new constraint consisting of LHS and RHS expressions.  */
614
615 static constraint_t
616 new_constraint (const struct constraint_expr lhs,
617                 const struct constraint_expr rhs)
618 {
619   constraint_t ret = (constraint_t) pool_alloc (constraint_pool);
620   ret->lhs = lhs;
621   ret->rhs = rhs;
622   return ret;
623 }
624
625 /* Print out constraint C to FILE.  */
626
627 static void
628 dump_constraint (FILE *file, constraint_t c)
629 {
630   if (c->lhs.type == ADDRESSOF)
631     fprintf (file, "&");
632   else if (c->lhs.type == DEREF)
633     fprintf (file, "*");
634   fprintf (file, "%s", get_varinfo (c->lhs.var)->name);
635   if (c->lhs.offset == UNKNOWN_OFFSET)
636     fprintf (file, " + UNKNOWN");
637   else if (c->lhs.offset != 0)
638     fprintf (file, " + " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, c->lhs.offset);
639   fprintf (file, " = ");
640   if (c->rhs.type == ADDRESSOF)
641     fprintf (file, "&");
642   else if (c->rhs.type == DEREF)
643     fprintf (file, "*");
644   fprintf (file, "%s", get_varinfo (c->rhs.var)->name);
645   if (c->rhs.offset == UNKNOWN_OFFSET)
646     fprintf (file, " + UNKNOWN");
647   else if (c->rhs.offset != 0)
648     fprintf (file, " + " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, c->rhs.offset);
649 }
650
651
652 void debug_constraint (constraint_t);
653 void debug_constraints (void);
654 void debug_constraint_graph (void);
655 void debug_solution_for_var (unsigned int);
656 void debug_sa_points_to_info (void);
657
658 /* Print out constraint C to stderr.  */
659
660 DEBUG_FUNCTION void
661 debug_constraint (constraint_t c)
662 {
663   dump_constraint (stderr, c);
664   fprintf (stderr, "\n");
665 }
666
667 /* Print out all constraints to FILE */
668
669 static void
670 dump_constraints (FILE *file, int from)
671 {
672   int i;
673   constraint_t c;
674   for (i = from; VEC_iterate (constraint_t, constraints, i, c); i++)
675     if (c)
676       {
677         dump_constraint (file, c);
678         fprintf (file, "\n");
679       }
680 }
681
682 /* Print out all constraints to stderr.  */
683
684 DEBUG_FUNCTION void
685 debug_constraints (void)
686 {
687   dump_constraints (stderr, 0);
688 }
689
690 /* Print the constraint graph in dot format.  */
691
692 static void
693 dump_constraint_graph (FILE *file)
694 {
695   unsigned int i;
696
697   /* Only print the graph if it has already been initialized:  */
698   if (!graph)
699     return;
700
701   /* Prints the header of the dot file:  */
702   fprintf (file, "strict digraph {\n");
703   fprintf (file, "  node [\n    shape = box\n  ]\n");
704   fprintf (file, "  edge [\n    fontsize = \"12\"\n  ]\n");
705   fprintf (file, "\n  // List of nodes and complex constraints in "
706            "the constraint graph:\n");
707
708   /* The next lines print the nodes in the graph together with the
709      complex constraints attached to them.  */
710   for (i = 0; i < graph->size; i++)
711     {
712       if (find (i) != i)
713         continue;
714       if (i < FIRST_REF_NODE)
715         fprintf (file, "\"%s\"", get_varinfo (i)->name);
716       else
717         fprintf (file, "\"*%s\"", get_varinfo (i - FIRST_REF_NODE)->name);
718       if (graph->complex[i])
719         {
720           unsigned j;
721           constraint_t c;
722           fprintf (file, " [label=\"\\N\\n");
723           for (j = 0; VEC_iterate (constraint_t, graph->complex[i], j, c); ++j)
724             {
725               dump_constraint (file, c);
726               fprintf (file, "\\l");
727             }
728           fprintf (file, "\"]");
729         }
730       fprintf (file, ";\n");
731     }
732
733   /* Go over the edges.  */
734   fprintf (file, "\n  // Edges in the constraint graph:\n");
735   for (i = 0; i < graph->size; i++)
736     {
737       unsigned j;
738       bitmap_iterator bi;
739       if (find (i) != i)
740         continue;
741       EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->succs[i], 0, j, bi)
742         {
743           unsigned to = find (j);
744           if (i == to)
745             continue;
746           if (i < FIRST_REF_NODE)
747             fprintf (file, "\"%s\"", get_varinfo (i)->name);
748           else
749             fprintf (file, "\"*%s\"", get_varinfo (i - FIRST_REF_NODE)->name);
750           fprintf (file, " -> ");
751           if (to < FIRST_REF_NODE)
752             fprintf (file, "\"%s\"", get_varinfo (to)->name);
753           else
754             fprintf (file, "\"*%s\"", get_varinfo (to - FIRST_REF_NODE)->name);
755           fprintf (file, ";\n");
756         }
757     }
758
759   /* Prints the tail of the dot file.  */
760   fprintf (file, "}\n");
761 }
762
763 /* Print out the constraint graph to stderr.  */
764
765 DEBUG_FUNCTION void
766 debug_constraint_graph (void)
767 {
768   dump_constraint_graph (stderr);
769 }
770
771 /* SOLVER FUNCTIONS
772
773    The solver is a simple worklist solver, that works on the following
774    algorithm:
775
776    sbitmap changed_nodes = all zeroes;
777    changed_count = 0;
778    For each node that is not already collapsed:
779        changed_count++;
780        set bit in changed nodes
781
782    while (changed_count > 0)
783    {
784      compute topological ordering for constraint graph
785
786      find and collapse cycles in the constraint graph (updating
787      changed if necessary)
788
789      for each node (n) in the graph in topological order:
790        changed_count--;
791
792        Process each complex constraint associated with the node,
793        updating changed if necessary.
794
795        For each outgoing edge from n, propagate the solution from n to
796        the destination of the edge, updating changed as necessary.
797
798    }  */
799
800 /* Return true if two constraint expressions A and B are equal.  */
801
802 static bool
803 constraint_expr_equal (struct constraint_expr a, struct constraint_expr b)
804 {
805   return a.type == b.type && a.var == b.var && a.offset == b.offset;
806 }
807
808 /* Return true if constraint expression A is less than constraint expression
809    B.  This is just arbitrary, but consistent, in order to give them an
810    ordering.  */
811
812 static bool
813 constraint_expr_less (struct constraint_expr a, struct constraint_expr b)
814 {
815   if (a.type == b.type)
816     {
817       if (a.var == b.var)
818         return a.offset < b.offset;
819       else
820         return a.var < b.var;
821     }
822   else
823     return a.type < b.type;
824 }
825
826 /* Return true if constraint A is less than constraint B.  This is just
827    arbitrary, but consistent, in order to give them an ordering.  */
828
829 static bool
830 constraint_less (const constraint_t a, const constraint_t b)
831 {
832   if (constraint_expr_less (a->lhs, b->lhs))
833     return true;
834   else if (constraint_expr_less (b->lhs, a->lhs))
835     return false;
836   else
837     return constraint_expr_less (a->rhs, b->rhs);
838 }
839
840 /* Return true if two constraints A and B are equal.  */
841
842 static bool
843 constraint_equal (struct constraint a, struct constraint b)
844 {
845   return constraint_expr_equal (a.lhs, b.lhs)
846     && constraint_expr_equal (a.rhs, b.rhs);
847 }
848
849
850 /* Find a constraint LOOKFOR in the sorted constraint vector VEC */
851
852 static constraint_t
853 constraint_vec_find (VEC(constraint_t,heap) *vec,
854                      struct constraint lookfor)
855 {
856   unsigned int place;
857   constraint_t found;
858
859   if (vec == NULL)
860     return NULL;
861
862   place = VEC_lower_bound (constraint_t, vec, &lookfor, constraint_less);
863   if (place >= VEC_length (constraint_t, vec))
864     return NULL;
865   found = VEC_index (constraint_t, vec, place);
866   if (!constraint_equal (*found, lookfor))
867     return NULL;
868   return found;
869 }
870
871 /* Union two constraint vectors, TO and FROM.  Put the result in TO.  */
872
873 static void
874 constraint_set_union (VEC(constraint_t,heap) **to,
875                       VEC(constraint_t,heap) **from)
876 {
877   int i;
878   constraint_t c;
879
880   FOR_EACH_VEC_ELT (constraint_t, *from, i, c)
881     {
882       if (constraint_vec_find (*to, *c) == NULL)
883         {
884           unsigned int place = VEC_lower_bound (constraint_t, *to, c,
885                                                 constraint_less);
886           VEC_safe_insert (constraint_t, heap, *to, place, c);
887         }
888     }
889 }
890
891 /* Expands the solution in SET to all sub-fields of variables included.
892    Union the expanded result into RESULT.  */
893
894 static void
895 solution_set_expand (bitmap result, bitmap set)
896 {
897   bitmap_iterator bi;
898   bitmap vars = NULL;
899   unsigned j;
900
901   /* In a first pass record all variables we need to add all
902      sub-fields off.  This avoids quadratic behavior.  */
903   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (set, 0, j, bi)
904     {
905       varinfo_t v = get_varinfo (j);
906       if (v->is_artificial_var
907           || v->is_full_var)
908         continue;
909       v = lookup_vi_for_tree (v->decl);
910       if (vars == NULL)
911         vars = BITMAP_ALLOC (NULL);
912       bitmap_set_bit (vars, v->id);
913     }
914
915   /* In the second pass now do the addition to the solution and
916      to speed up solving add it to the delta as well.  */
917   if (vars != NULL)
918     {
919       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vars, 0, j, bi)
920         {
921           varinfo_t v = get_varinfo (j);
922           for (; v != NULL; v = v->next)
923             bitmap_set_bit (result, v->id);
924         }
925       BITMAP_FREE (vars);
926     }
927 }
928
929 /* Take a solution set SET, add OFFSET to each member of the set, and
930    overwrite SET with the result when done.  */
931
932 static void
933 solution_set_add (bitmap set, HOST_WIDE_INT offset)
934 {
935   bitmap result = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
936   unsigned int i;
937   bitmap_iterator bi;
938
939   /* If the offset is unknown we have to expand the solution to
940      all subfields.  */
941   if (offset == UNKNOWN_OFFSET)
942     {
943       solution_set_expand (set, set);
944       return;
945     }
946
947   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (set, 0, i, bi)
948     {
949       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
950
951       /* If this is a variable with just one field just set its bit
952          in the result.  */
953       if (vi->is_artificial_var
954           || vi->is_unknown_size_var
955           || vi->is_full_var)
956         bitmap_set_bit (result, i);
957       else
958         {
959           unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset = vi->offset + offset;
960
961           /* If the offset makes the pointer point to before the
962              variable use offset zero for the field lookup.  */
963           if (offset < 0
964               && fieldoffset > vi->offset)
965             fieldoffset = 0;
966
967           if (offset != 0)
968             vi = first_or_preceding_vi_for_offset (vi, fieldoffset);
969
970           bitmap_set_bit (result, vi->id);
971           /* If the result is not exactly at fieldoffset include the next
972              field as well.  See get_constraint_for_ptr_offset for more
973              rationale.  */
974           if (vi->offset != fieldoffset
975               && vi->next != NULL)
976             bitmap_set_bit (result, vi->next->id);
977         }
978     }
979
980   bitmap_copy (set, result);
981   BITMAP_FREE (result);
982 }
983
984 /* Union solution sets TO and FROM, and add INC to each member of FROM in the
985    process.  */
986
987 static bool
988 set_union_with_increment  (bitmap to, bitmap from, HOST_WIDE_INT inc)
989 {
990   if (inc == 0)
991     return bitmap_ior_into (to, from);
992   else
993     {
994       bitmap tmp;
995       bool res;
996
997       tmp = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
998       bitmap_copy (tmp, from);
999       solution_set_add (tmp, inc);
1000       res = bitmap_ior_into (to, tmp);
1001       BITMAP_FREE (tmp);
1002       return res;
1003     }
1004 }
1005
1006 /* Insert constraint C into the list of complex constraints for graph
1007    node VAR.  */
1008
1009 static void
1010 insert_into_complex (constraint_graph_t graph,
1011                      unsigned int var, constraint_t c)
1012 {
1013   VEC (constraint_t, heap) *complex = graph->complex[var];
1014   unsigned int place = VEC_lower_bound (constraint_t, complex, c,
1015                                         constraint_less);
1016
1017   /* Only insert constraints that do not already exist.  */
1018   if (place >= VEC_length (constraint_t, complex)
1019       || !constraint_equal (*c, *VEC_index (constraint_t, complex, place)))
1020     VEC_safe_insert (constraint_t, heap, graph->complex[var], place, c);
1021 }
1022
1023
1024 /* Condense two variable nodes into a single variable node, by moving
1025    all associated info from SRC to TO.  */
1026
1027 static void
1028 merge_node_constraints (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1029                         unsigned int from)
1030 {
1031   unsigned int i;
1032   constraint_t c;
1033
1034   gcc_assert (find (from) == to);
1035
1036   /* Move all complex constraints from src node into to node  */
1037   FOR_EACH_VEC_ELT (constraint_t, graph->complex[from], i, c)
1038     {
1039       /* In complex constraints for node src, we may have either
1040          a = *src, and *src = a, or an offseted constraint which are
1041          always added to the rhs node's constraints.  */
1042
1043       if (c->rhs.type == DEREF)
1044         c->rhs.var = to;
1045       else if (c->lhs.type == DEREF)
1046         c->lhs.var = to;
1047       else
1048         c->rhs.var = to;
1049     }
1050   constraint_set_union (&graph->complex[to], &graph->complex[from]);
1051   VEC_free (constraint_t, heap, graph->complex[from]);
1052   graph->complex[from] = NULL;
1053 }
1054
1055
1056 /* Remove edges involving NODE from GRAPH.  */
1057
1058 static void
1059 clear_edges_for_node (constraint_graph_t graph, unsigned int node)
1060 {
1061   if (graph->succs[node])
1062     BITMAP_FREE (graph->succs[node]);
1063 }
1064
1065 /* Merge GRAPH nodes FROM and TO into node TO.  */
1066
1067 static void
1068 merge_graph_nodes (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1069                    unsigned int from)
1070 {
1071   if (graph->indirect_cycles[from] != -1)
1072     {
1073       /* If we have indirect cycles with the from node, and we have
1074          none on the to node, the to node has indirect cycles from the
1075          from node now that they are unified.
1076          If indirect cycles exist on both, unify the nodes that they
1077          are in a cycle with, since we know they are in a cycle with
1078          each other.  */
1079       if (graph->indirect_cycles[to] == -1)
1080         graph->indirect_cycles[to] = graph->indirect_cycles[from];
1081     }
1082
1083   /* Merge all the successor edges.  */
1084   if (graph->succs[from])
1085     {
1086       if (!graph->succs[to])
1087         graph->succs[to] = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
1088       bitmap_ior_into (graph->succs[to],
1089                        graph->succs[from]);
1090     }
1091
1092   clear_edges_for_node (graph, from);
1093 }
1094
1095
1096 /* Add an indirect graph edge to GRAPH, going from TO to FROM if
1097    it doesn't exist in the graph already.  */
1098
1099 static void
1100 add_implicit_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1101                          unsigned int from)
1102 {
1103   if (to == from)
1104     return;
1105
1106   if (!graph->implicit_preds[to])
1107     graph->implicit_preds[to] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1108
1109   if (bitmap_set_bit (graph->implicit_preds[to], from))
1110     stats.num_implicit_edges++;
1111 }
1112
1113 /* Add a predecessor graph edge to GRAPH, going from TO to FROM if
1114    it doesn't exist in the graph already.
1115    Return false if the edge already existed, true otherwise.  */
1116
1117 static void
1118 add_pred_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1119                      unsigned int from)
1120 {
1121   if (!graph->preds[to])
1122     graph->preds[to] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1123   bitmap_set_bit (graph->preds[to], from);
1124 }
1125
1126 /* Add a graph edge to GRAPH, going from FROM to TO if
1127    it doesn't exist in the graph already.
1128    Return false if the edge already existed, true otherwise.  */
1129
1130 static bool
1131 add_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1132                 unsigned int from)
1133 {
1134   if (to == from)
1135     {
1136       return false;
1137     }
1138   else
1139     {
1140       bool r = false;
1141
1142       if (!graph->succs[from])
1143         graph->succs[from] = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
1144       if (bitmap_set_bit (graph->succs[from], to))
1145         {
1146           r = true;
1147           if (to < FIRST_REF_NODE && from < FIRST_REF_NODE)
1148             stats.num_edges++;
1149         }
1150       return r;
1151     }
1152 }
1153
1154
1155 /* Return true if {DEST.SRC} is an existing graph edge in GRAPH.  */
1156
1157 static bool
1158 valid_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int src,
1159                   unsigned int dest)
1160 {
1161   return (graph->succs[dest]
1162           && bitmap_bit_p (graph->succs[dest], src));
1163 }
1164
1165 /* Initialize the constraint graph structure to contain SIZE nodes.  */
1166
1167 static void
1168 init_graph (unsigned int size)
1169 {
1170   unsigned int j;
1171
1172   graph = XCNEW (struct constraint_graph);
1173   graph->size = size;
1174   graph->succs = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1175   graph->indirect_cycles = XNEWVEC (int, graph->size);
1176   graph->rep = XNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1177   graph->complex = XCNEWVEC (VEC(constraint_t, heap) *, size);
1178   graph->pe = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1179   graph->pe_rep = XNEWVEC (int, graph->size);
1180
1181   for (j = 0; j < graph->size; j++)
1182     {
1183       graph->rep[j] = j;
1184       graph->pe_rep[j] = -1;
1185       graph->indirect_cycles[j] = -1;
1186     }
1187 }
1188
1189 /* Build the constraint graph, adding only predecessor edges right now.  */
1190
1191 static void
1192 build_pred_graph (void)
1193 {
1194   int i;
1195   constraint_t c;
1196   unsigned int j;
1197
1198   graph->implicit_preds = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1199   graph->preds = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1200   graph->pointer_label = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1201   graph->loc_label = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1202   graph->pointed_by = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1203   graph->points_to = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1204   graph->eq_rep = XNEWVEC (int, graph->size);
1205   graph->direct_nodes = sbitmap_alloc (graph->size);
1206   graph->address_taken = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1207   sbitmap_zero (graph->direct_nodes);
1208
1209   for (j = 0; j < FIRST_REF_NODE; j++)
1210     {
1211       if (!get_varinfo (j)->is_special_var)
1212         SET_BIT (graph->direct_nodes, j);
1213     }
1214
1215   for (j = 0; j < graph->size; j++)
1216     graph->eq_rep[j] = -1;
1217
1218   for (j = 0; j < VEC_length (varinfo_t, varmap); j++)
1219     graph->indirect_cycles[j] = -1;
1220
1221   FOR_EACH_VEC_ELT (constraint_t, constraints, i, c)
1222     {
1223       struct constraint_expr lhs = c->lhs;
1224       struct constraint_expr rhs = c->rhs;
1225       unsigned int lhsvar = lhs.var;
1226       unsigned int rhsvar = rhs.var;
1227
1228       if (lhs.type == DEREF)
1229         {
1230           /* *x = y.  */
1231           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && rhs.type == SCALAR)
1232             add_pred_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar, rhsvar);
1233         }
1234       else if (rhs.type == DEREF)
1235         {
1236           /* x = *y */
1237           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && lhs.type == SCALAR)
1238             add_pred_graph_edge (graph, lhsvar, FIRST_REF_NODE + rhsvar);
1239           else
1240             RESET_BIT (graph->direct_nodes, lhsvar);
1241         }
1242       else if (rhs.type == ADDRESSOF)
1243         {
1244           varinfo_t v;
1245
1246           /* x = &y */
1247           if (graph->points_to[lhsvar] == NULL)
1248             graph->points_to[lhsvar] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1249           bitmap_set_bit (graph->points_to[lhsvar], rhsvar);
1250
1251           if (graph->pointed_by[rhsvar] == NULL)
1252             graph->pointed_by[rhsvar] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1253           bitmap_set_bit (graph->pointed_by[rhsvar], lhsvar);
1254
1255           /* Implicitly, *x = y */
1256           add_implicit_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar, rhsvar);
1257
1258           /* All related variables are no longer direct nodes.  */
1259           RESET_BIT (graph->direct_nodes, rhsvar);
1260           v = get_varinfo (rhsvar);
1261           if (!v->is_full_var)
1262             {
1263               v = lookup_vi_for_tree (v->decl);
1264               do
1265                 {
1266                   RESET_BIT (graph->direct_nodes, v->id);
1267                   v = v->next;
1268                 }
1269               while (v != NULL);
1270             }
1271           bitmap_set_bit (graph->address_taken, rhsvar);
1272         }
1273       else if (lhsvar > anything_id
1274                && lhsvar != rhsvar && lhs.offset == 0 && rhs.offset == 0)
1275         {
1276           /* x = y */
1277           add_pred_graph_edge (graph, lhsvar, rhsvar);
1278           /* Implicitly, *x = *y */
1279           add_implicit_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar,
1280                                    FIRST_REF_NODE + rhsvar);
1281         }
1282       else if (lhs.offset != 0 || rhs.offset != 0)
1283         {
1284           if (rhs.offset != 0)
1285             RESET_BIT (graph->direct_nodes, lhs.var);
1286           else if (lhs.offset != 0)
1287             RESET_BIT (graph->direct_nodes, rhs.var);
1288         }
1289     }
1290 }
1291
1292 /* Build the constraint graph, adding successor edges.  */
1293
1294 static void
1295 build_succ_graph (void)
1296 {
1297   unsigned i, t;
1298   constraint_t c;
1299
1300   FOR_EACH_VEC_ELT (constraint_t, constraints, i, c)
1301     {
1302       struct constraint_expr lhs;
1303       struct constraint_expr rhs;
1304       unsigned int lhsvar;
1305       unsigned int rhsvar;
1306
1307       if (!c)
1308         continue;
1309
1310       lhs = c->lhs;
1311       rhs = c->rhs;
1312       lhsvar = find (lhs.var);
1313       rhsvar = find (rhs.var);
1314
1315       if (lhs.type == DEREF)
1316         {
1317           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && rhs.type == SCALAR)
1318             add_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar, rhsvar);
1319         }
1320       else if (rhs.type == DEREF)
1321         {
1322           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && lhs.type == SCALAR)
1323             add_graph_edge (graph, lhsvar, FIRST_REF_NODE + rhsvar);
1324         }
1325       else if (rhs.type == ADDRESSOF)
1326         {
1327           /* x = &y */
1328           gcc_assert (find (rhs.var) == rhs.var);
1329           bitmap_set_bit (get_varinfo (lhsvar)->solution, rhsvar);
1330         }
1331       else if (lhsvar > anything_id
1332                && lhsvar != rhsvar && lhs.offset == 0 && rhs.offset == 0)
1333         {
1334           add_graph_edge (graph, lhsvar, rhsvar);
1335         }
1336     }
1337
1338   /* Add edges from STOREDANYTHING to all non-direct nodes that can
1339      receive pointers.  */
1340   t = find (storedanything_id);
1341   for (i = integer_id + 1; i < FIRST_REF_NODE; ++i)
1342     {
1343       if (!TEST_BIT (graph->direct_nodes, i)
1344           && get_varinfo (i)->may_have_pointers)
1345         add_graph_edge (graph, find (i), t);
1346     }
1347
1348   /* Everything stored to ANYTHING also potentially escapes.  */
1349   add_graph_edge (graph, find (escaped_id), t);
1350 }
1351
1352
1353 /* Changed variables on the last iteration.  */
1354 static bitmap changed;
1355
1356 /* Strongly Connected Component visitation info.  */
1357
1358 struct scc_info
1359 {
1360   sbitmap visited;
1361   sbitmap deleted;
1362   unsigned int *dfs;
1363   unsigned int *node_mapping;
1364   int current_index;
1365   VEC(unsigned,heap) *scc_stack;
1366 };
1367
1368
1369 /* Recursive routine to find strongly connected components in GRAPH.
1370    SI is the SCC info to store the information in, and N is the id of current
1371    graph node we are processing.
1372
1373    This is Tarjan's strongly connected component finding algorithm, as
1374    modified by Nuutila to keep only non-root nodes on the stack.
1375    The algorithm can be found in "On finding the strongly connected
1376    connected components in a directed graph" by Esko Nuutila and Eljas
1377    Soisalon-Soininen, in Information Processing Letters volume 49,
1378    number 1, pages 9-14.  */
1379
1380 static void
1381 scc_visit (constraint_graph_t graph, struct scc_info *si, unsigned int n)
1382 {
1383   unsigned int i;
1384   bitmap_iterator bi;
1385   unsigned int my_dfs;
1386
1387   SET_BIT (si->visited, n);
1388   si->dfs[n] = si->current_index ++;
1389   my_dfs = si->dfs[n];
1390
1391   /* Visit all the successors.  */
1392   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->succs[n], 0, i, bi)
1393     {
1394       unsigned int w;
1395
1396       if (i > LAST_REF_NODE)
1397         break;
1398
1399       w = find (i);
1400       if (TEST_BIT (si->deleted, w))
1401         continue;
1402
1403       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
1404         scc_visit (graph, si, w);
1405       {
1406         unsigned int t = find (w);
1407         unsigned int nnode = find (n);
1408         gcc_assert (nnode == n);
1409
1410         if (si->dfs[t] < si->dfs[nnode])
1411           si->dfs[n] = si->dfs[t];
1412       }
1413     }
1414
1415   /* See if any components have been identified.  */
1416   if (si->dfs[n] == my_dfs)
1417     {
1418       if (VEC_length (unsigned, si->scc_stack) > 0
1419           && si->dfs[VEC_last (unsigned, si->scc_stack)] >= my_dfs)
1420         {
1421           bitmap scc = BITMAP_ALLOC (NULL);
1422           unsigned int lowest_node;
1423           bitmap_iterator bi;
1424
1425           bitmap_set_bit (scc, n);
1426
1427           while (VEC_length (unsigned, si->scc_stack) != 0
1428                  && si->dfs[VEC_last (unsigned, si->scc_stack)] >= my_dfs)
1429             {
1430               unsigned int w = VEC_pop (unsigned, si->scc_stack);
1431
1432               bitmap_set_bit (scc, w);
1433             }
1434
1435           lowest_node = bitmap_first_set_bit (scc);
1436           gcc_assert (lowest_node < FIRST_REF_NODE);
1437
1438           /* Collapse the SCC nodes into a single node, and mark the
1439              indirect cycles.  */
1440           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (scc, 0, i, bi)
1441             {
1442               if (i < FIRST_REF_NODE)
1443                 {
1444                   if (unite (lowest_node, i))
1445                     unify_nodes (graph, lowest_node, i, false);
1446                 }
1447               else
1448                 {
1449                   unite (lowest_node, i);
1450                   graph->indirect_cycles[i - FIRST_REF_NODE] = lowest_node;
1451                 }
1452             }
1453         }
1454       SET_BIT (si->deleted, n);
1455     }
1456   else
1457     VEC_safe_push (unsigned, heap, si->scc_stack, n);
1458 }
1459
1460 /* Unify node FROM into node TO, updating the changed count if
1461    necessary when UPDATE_CHANGED is true.  */
1462
1463 static void
1464 unify_nodes (constraint_graph_t graph, unsigned int to, unsigned int from,
1465              bool update_changed)
1466 {
1467
1468   gcc_assert (to != from && find (to) == to);
1469   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1470     fprintf (dump_file, "Unifying %s to %s\n",
1471              get_varinfo (from)->name,
1472              get_varinfo (to)->name);
1473
1474   if (update_changed)
1475     stats.unified_vars_dynamic++;
1476   else
1477     stats.unified_vars_static++;
1478
1479   merge_graph_nodes (graph, to, from);
1480   merge_node_constraints (graph, to, from);
1481
1482   /* Mark TO as changed if FROM was changed. If TO was already marked
1483      as changed, decrease the changed count.  */
1484
1485   if (update_changed
1486       && bitmap_bit_p (changed, from))
1487     {
1488       bitmap_clear_bit (changed, from);
1489       bitmap_set_bit (changed, to);
1490     }
1491   if (get_varinfo (from)->solution)
1492     {
1493       /* If the solution changes because of the merging, we need to mark
1494          the variable as changed.  */
1495       if (bitmap_ior_into (get_varinfo (to)->solution,
1496                            get_varinfo (from)->solution))
1497         {
1498           if (update_changed)
1499             bitmap_set_bit (changed, to);
1500         }
1501
1502       BITMAP_FREE (get_varinfo (from)->solution);
1503       if (get_varinfo (from)->oldsolution)
1504         BITMAP_FREE (get_varinfo (from)->oldsolution);
1505
1506       if (stats.iterations > 0
1507           && get_varinfo (to)->oldsolution)
1508         BITMAP_FREE (get_varinfo (to)->oldsolution);
1509     }
1510   if (valid_graph_edge (graph, to, to))
1511     {
1512       if (graph->succs[to])
1513         bitmap_clear_bit (graph->succs[to], to);
1514     }
1515 }
1516
1517 /* Information needed to compute the topological ordering of a graph.  */
1518
1519 struct topo_info
1520 {
1521   /* sbitmap of visited nodes.  */
1522   sbitmap visited;
1523   /* Array that stores the topological order of the graph, *in
1524      reverse*.  */
1525   VEC(unsigned,heap) *topo_order;
1526 };
1527
1528
1529 /* Initialize and return a topological info structure.  */
1530
1531 static struct topo_info *
1532 init_topo_info (void)
1533 {
1534   size_t size = graph->size;
1535   struct topo_info *ti = XNEW (struct topo_info);
1536   ti->visited = sbitmap_alloc (size);
1537   sbitmap_zero (ti->visited);
1538   ti->topo_order = VEC_alloc (unsigned, heap, 1);
1539   return ti;
1540 }
1541
1542
1543 /* Free the topological sort info pointed to by TI.  */
1544
1545 static void
1546 free_topo_info (struct topo_info *ti)
1547 {
1548   sbitmap_free (ti->visited);
1549   VEC_free (unsigned, heap, ti->topo_order);
1550   free (ti);
1551 }
1552
1553 /* Visit the graph in topological order, and store the order in the
1554    topo_info structure.  */
1555
1556 static void
1557 topo_visit (constraint_graph_t graph, struct topo_info *ti,
1558             unsigned int n)
1559 {
1560   bitmap_iterator bi;
1561   unsigned int j;
1562
1563   SET_BIT (ti->visited, n);
1564
1565   if (graph->succs[n])
1566     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (graph->succs[n], 0, j, bi)
1567       {
1568         if (!TEST_BIT (ti->visited, j))
1569           topo_visit (graph, ti, j);
1570       }
1571
1572   VEC_safe_push (unsigned, heap, ti->topo_order, n);
1573 }
1574
1575 /* Process a constraint C that represents x = *(y + off), using DELTA as the
1576    starting solution for y.  */
1577
1578 static void
1579 do_sd_constraint (constraint_graph_t graph, constraint_t c,
1580                   bitmap delta)
1581 {
1582   unsigned int lhs = c->lhs.var;
1583   bool flag = false;
1584   bitmap sol = get_varinfo (lhs)->solution;
1585   unsigned int j;
1586   bitmap_iterator bi;
1587   HOST_WIDE_INT roffset = c->rhs.offset;
1588
1589   /* Our IL does not allow this.  */
1590   gcc_assert (c->lhs.offset == 0);
1591
1592   /* If the solution of Y contains anything it is good enough to transfer
1593      this to the LHS.  */
1594   if (bitmap_bit_p (delta, anything_id))
1595     {
1596       flag |= bitmap_set_bit (sol, anything_id);
1597       goto done;
1598     }
1599
1600   /* If we do not know at with offset the rhs is dereferenced compute
1601      the reachability set of DELTA, conservatively assuming it is
1602      dereferenced at all valid offsets.  */
1603   if (roffset == UNKNOWN_OFFSET)
1604     {
1605       solution_set_expand (delta, delta);
1606       /* No further offset processing is necessary.  */
1607       roffset = 0;
1608     }
1609
1610   /* For each variable j in delta (Sol(y)), add
1611      an edge in the graph from j to x, and union Sol(j) into Sol(x).  */
1612   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (delta, 0, j, bi)
1613     {
1614       varinfo_t v = get_varinfo (j);
1615       HOST_WIDE_INT fieldoffset = v->offset + roffset;
1616       unsigned int t;
1617
1618       if (v->is_full_var)
1619         fieldoffset = v->offset;
1620       else if (roffset != 0)
1621         v = first_vi_for_offset (v, fieldoffset);
1622       /* If the access is outside of the variable we can ignore it.  */
1623       if (!v)
1624         continue;
1625
1626       do
1627         {
1628           t = find (v->id);
1629
1630           /* Adding edges from the special vars is pointless.
1631              They don't have sets that can change.  */
1632           if (get_varinfo (t)->is_special_var)
1633             flag |= bitmap_ior_into (sol, get_varinfo (t)->solution);
1634           /* Merging the solution from ESCAPED needlessly increases
1635              the set.  Use ESCAPED as representative instead.  */
1636           else if (v->id == escaped_id)
1637             flag |= bitmap_set_bit (sol, escaped_id);
1638           else if (v->may_have_pointers
1639                    && add_graph_edge (graph, lhs, t))
1640             flag |= bitmap_ior_into (sol, get_varinfo (t)->solution);
1641
1642           /* If the variable is not exactly at the requested offset
1643              we have to include the next one.  */
1644           if (v->offset == (unsigned HOST_WIDE_INT)fieldoffset
1645               || v->next == NULL)
1646             break;
1647
1648           v = v->next;
1649           fieldoffset = v->offset;
1650         }
1651       while (1);
1652     }
1653
1654 done:
1655   /* If the LHS solution changed, mark the var as changed.  */
1656   if (flag)
1657     {
1658       get_varinfo (lhs)->solution = sol;
1659       bitmap_set_bit (changed, lhs);
1660     }
1661 }
1662
1663 /* Process a constraint C that represents *(x + off) = y using DELTA
1664    as the starting solution for x.  */
1665
1666 static void
1667 do_ds_constraint (constraint_t c, bitmap delta)
1668 {
1669   unsigned int rhs = c->rhs.var;
1670   bitmap sol = get_varinfo (rhs)->solution;
1671   unsigned int j;
1672   bitmap_iterator bi;
1673   HOST_WIDE_INT loff = c->lhs.offset;
1674   bool escaped_p = false;
1675
1676   /* Our IL does not allow this.  */
1677   gcc_assert (c->rhs.offset == 0);
1678
1679   /* If the solution of y contains ANYTHING simply use the ANYTHING
1680      solution.  This avoids needlessly increasing the points-to sets.  */
1681   if (bitmap_bit_p (sol, anything_id))
1682     sol = get_varinfo (find (anything_id))->solution;
1683
1684   /* If the solution for x contains ANYTHING we have to merge the
1685      solution of y into all pointer variables which we do via
1686      STOREDANYTHING.  */
1687   if (bitmap_bit_p (delta, anything_id))
1688     {
1689       unsigned t = find (storedanything_id);
1690       if (add_graph_edge (graph, t, rhs))
1691         {
1692           if (bitmap_ior_into (get_varinfo (t)->solution, sol))
1693             bitmap_set_bit (changed, t);
1694         }
1695       return;
1696     }
1697
1698   /* If we do not know at with offset the rhs is dereferenced compute
1699      the reachability set of DELTA, conservatively assuming it is
1700      dereferenced at all valid offsets.  */
1701   if (loff == UNKNOWN_OFFSET)
1702     {
1703       solution_set_expand (delta, delta);
1704       loff = 0;
1705     }
1706
1707   /* For each member j of delta (Sol(x)), add an edge from y to j and
1708      union Sol(y) into Sol(j) */
1709   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (delta, 0, j, bi)
1710     {
1711       varinfo_t v = get_varinfo (j);
1712       unsigned int t;
1713       HOST_WIDE_INT fieldoffset = v->offset + loff;
1714
1715       if (v->is_full_var)
1716         fieldoffset = v->offset;
1717       else if (loff != 0)
1718         v = first_vi_for_offset (v, fieldoffset);
1719       /* If the access is outside of the variable we can ignore it.  */
1720       if (!v)
1721         continue;
1722
1723       do
1724         {
1725           if (v->may_have_pointers)
1726             {
1727               /* If v is a global variable then this is an escape point.  */
1728               if (v->is_global_var
1729                   && !escaped_p)
1730                 {
1731                   t = find (escaped_id);
1732                   if (add_graph_edge (graph, t, rhs)
1733                       && bitmap_ior_into (get_varinfo (t)->solution, sol))
1734                     bitmap_set_bit (changed, t);
1735                   /* Enough to let rhs escape once.  */
1736                   escaped_p = true;
1737                 }
1738
1739               if (v->is_special_var)
1740                 break;
1741
1742               t = find (v->id);
1743               if (add_graph_edge (graph, t, rhs)
1744                   && bitmap_ior_into (get_varinfo (t)->solution, sol))
1745                 bitmap_set_bit (changed, t);
1746             }
1747
1748           /* If the variable is not exactly at the requested offset
1749              we have to include the next one.  */
1750           if (v->offset == (unsigned HOST_WIDE_INT)fieldoffset
1751               || v->next == NULL)
1752             break;
1753
1754           v = v->next;
1755           fieldoffset = v->offset;
1756         }
1757       while (1);
1758     }
1759 }
1760
1761 /* Handle a non-simple (simple meaning requires no iteration),
1762    constraint (IE *x = &y, x = *y, *x = y, and x = y with offsets involved).  */
1763
1764 static void
1765 do_complex_constraint (constraint_graph_t graph, constraint_t c, bitmap delta)
1766 {
1767   if (c->lhs.type == DEREF)
1768     {
1769       if (c->rhs.type == ADDRESSOF)
1770         {
1771           gcc_unreachable();
1772         }
1773       else
1774         {
1775           /* *x = y */
1776           do_ds_constraint (c, delta);
1777         }
1778     }
1779   else if (c->rhs.type == DEREF)
1780     {
1781       /* x = *y */
1782       if (!(get_varinfo (c->lhs.var)->is_special_var))
1783         do_sd_constraint (graph, c, delta);
1784     }
1785   else
1786     {
1787       bitmap tmp;
1788       bitmap solution;
1789       bool flag = false;
1790
1791       gcc_assert (c->rhs.type == SCALAR && c->lhs.type == SCALAR);
1792       solution = get_varinfo (c->rhs.var)->solution;
1793       tmp = get_varinfo (c->lhs.var)->solution;
1794
1795       flag = set_union_with_increment (tmp, solution, c->rhs.offset);
1796
1797       if (flag)
1798         {
1799           get_varinfo (c->lhs.var)->solution = tmp;
1800           bitmap_set_bit (changed, c->lhs.var);
1801         }
1802     }
1803 }
1804
1805 /* Initialize and return a new SCC info structure.  */
1806
1807 static struct scc_info *
1808 init_scc_info (size_t size)
1809 {
1810   struct scc_info *si = XNEW (struct scc_info);
1811   size_t i;
1812
1813   si->current_index = 0;
1814   si->visited = sbitmap_alloc (size);
1815   sbitmap_zero (si->visited);
1816   si->deleted = sbitmap_alloc (size);
1817   sbitmap_zero (si->deleted);
1818   si->node_mapping = XNEWVEC (unsigned int, size);
1819   si->dfs = XCNEWVEC (unsigned int, size);
1820
1821   for (i = 0; i < size; i++)
1822     si->node_mapping[i] = i;
1823
1824   si->scc_stack = VEC_alloc (unsigned, heap, 1);
1825   return si;
1826 }
1827
1828 /* Free an SCC info structure pointed to by SI */
1829
1830 static void
1831 free_scc_info (struct scc_info *si)
1832 {
1833   sbitmap_free (si->visited);
1834   sbitmap_free (si->deleted);
1835   free (si->node_mapping);
1836   free (si->dfs);
1837   VEC_free (unsigned, heap, si->scc_stack);
1838   free (si);
1839 }
1840
1841
1842 /* Find indirect cycles in GRAPH that occur, using strongly connected
1843    components, and note them in the indirect cycles map.
1844
1845    This technique comes from Ben Hardekopf and Calvin Lin,
1846    "It Pays to be Lazy: Fast and Accurate Pointer Analysis for Millions of
1847    Lines of Code", submitted to PLDI 2007.  */
1848
1849 static void
1850 find_indirect_cycles (constraint_graph_t graph)
1851 {
1852   unsigned int i;
1853   unsigned int size = graph->size;
1854   struct scc_info *si = init_scc_info (size);
1855
1856   for (i = 0; i < MIN (LAST_REF_NODE, size); i ++ )
1857     if (!TEST_BIT (si->visited, i) && find (i) == i)
1858       scc_visit (graph, si, i);
1859
1860   free_scc_info (si);
1861 }
1862
1863 /* Compute a topological ordering for GRAPH, and store the result in the
1864    topo_info structure TI.  */
1865
1866 static void
1867 compute_topo_order (constraint_graph_t graph,
1868                     struct topo_info *ti)
1869 {
1870   unsigned int i;
1871   unsigned int size = graph->size;
1872
1873   for (i = 0; i != size; ++i)
1874     if (!TEST_BIT (ti->visited, i) && find (i) == i)
1875       topo_visit (graph, ti, i);
1876 }
1877
1878 /* Structure used to for hash value numbering of pointer equivalence
1879    classes.  */
1880
1881 typedef struct equiv_class_label
1882 {
1883   hashval_t hashcode;
1884   unsigned int equivalence_class;
1885   bitmap labels;
1886 } *equiv_class_label_t;
1887 typedef const struct equiv_class_label *const_equiv_class_label_t;
1888
1889 /* A hashtable for mapping a bitmap of labels->pointer equivalence
1890    classes.  */
1891 static htab_t pointer_equiv_class_table;
1892
1893 /* A hashtable for mapping a bitmap of labels->location equivalence
1894    classes.  */
1895 static htab_t location_equiv_class_table;
1896
1897 /* Hash function for a equiv_class_label_t */
1898
1899 static hashval_t
1900 equiv_class_label_hash (const void *p)
1901 {
1902   const_equiv_class_label_t const ecl = (const_equiv_class_label_t) p;
1903   return ecl->hashcode;
1904 }
1905
1906 /* Equality function for two equiv_class_label_t's.  */
1907
1908 static int
1909 equiv_class_label_eq (const void *p1, const void *p2)
1910 {
1911   const_equiv_class_label_t const eql1 = (const_equiv_class_label_t) p1;
1912   const_equiv_class_label_t const eql2 = (const_equiv_class_label_t) p2;
1913   return (eql1->hashcode == eql2->hashcode
1914           && bitmap_equal_p (eql1->labels, eql2->labels));
1915 }
1916
1917 /* Lookup a equivalence class in TABLE by the bitmap of LABELS it
1918    contains.  */
1919
1920 static unsigned int
1921 equiv_class_lookup (htab_t table, bitmap labels)
1922 {
1923   void **slot;
1924   struct equiv_class_label ecl;
1925
1926   ecl.labels = labels;
1927   ecl.hashcode = bitmap_hash (labels);
1928
1929   slot = htab_find_slot_with_hash (table, &ecl,
1930                                    ecl.hashcode, NO_INSERT);
1931   if (!slot)
1932     return 0;
1933   else
1934     return ((equiv_class_label_t) *slot)->equivalence_class;
1935 }
1936
1937
1938 /* Add an equivalence class named EQUIVALENCE_CLASS with labels LABELS
1939    to TABLE.  */
1940
1941 static void
1942 equiv_class_add (htab_t table, unsigned int equivalence_class,
1943                  bitmap labels)
1944 {
1945   void **slot;
1946   equiv_class_label_t ecl = XNEW (struct equiv_class_label);
1947
1948   ecl->labels = labels;
1949   ecl->equivalence_class = equivalence_class;
1950   ecl->hashcode = bitmap_hash (labels);
1951
1952   slot = htab_find_slot_with_hash (table, ecl,
1953                                    ecl->hashcode, INSERT);
1954   gcc_assert (!*slot);
1955   *slot = (void *) ecl;
1956 }
1957
1958 /* Perform offline variable substitution.
1959
1960    This is a worst case quadratic time way of identifying variables
1961    that must have equivalent points-to sets, including those caused by
1962    static cycles, and single entry subgraphs, in the constraint graph.
1963
1964    The technique is described in "Exploiting Pointer and Location
1965    Equivalence to Optimize Pointer Analysis. In the 14th International
1966    Static Analysis Symposium (SAS), August 2007."  It is known as the
1967    "HU" algorithm, and is equivalent to value numbering the collapsed
1968    constraint graph including evaluating unions.
1969
1970    The general method of finding equivalence classes is as follows:
1971    Add fake nodes (REF nodes) and edges for *a = b and a = *b constraints.
1972    Initialize all non-REF nodes to be direct nodes.
1973    For each constraint a = a U {b}, we set pts(a) = pts(a) u {fresh
1974    variable}
1975    For each constraint containing the dereference, we also do the same
1976    thing.
1977
1978    We then compute SCC's in the graph and unify nodes in the same SCC,
1979    including pts sets.
1980
1981    For each non-collapsed node x:
1982     Visit all unvisited explicit incoming edges.
1983     Ignoring all non-pointers, set pts(x) = Union of pts(a) for y
1984     where y->x.
1985     Lookup the equivalence class for pts(x).
1986      If we found one, equivalence_class(x) = found class.
1987      Otherwise, equivalence_class(x) = new class, and new_class is
1988     added to the lookup table.
1989
1990    All direct nodes with the same equivalence class can be replaced
1991    with a single representative node.
1992    All unlabeled nodes (label == 0) are not pointers and all edges
1993    involving them can be eliminated.
1994    We perform these optimizations during rewrite_constraints
1995
1996    In addition to pointer equivalence class finding, we also perform
1997    location equivalence class finding.  This is the set of variables
1998    that always appear together in points-to sets.  We use this to
1999    compress the size of the points-to sets.  */
2000
2001 /* Current maximum pointer equivalence class id.  */
2002 static int pointer_equiv_class;
2003
2004 /* Current maximum location equivalence class id.  */
2005 static int location_equiv_class;
2006
2007 /* Recursive routine to find strongly connected components in GRAPH,
2008    and label it's nodes with DFS numbers.  */
2009
2010 static void
2011 condense_visit (constraint_graph_t graph, struct scc_info *si, unsigned int n)
2012 {
2013   unsigned int i;
2014   bitmap_iterator bi;
2015   unsigned int my_dfs;
2016
2017   gcc_assert (si->node_mapping[n] == n);
2018   SET_BIT (si->visited, n);
2019   si->dfs[n] = si->current_index ++;
2020   my_dfs = si->dfs[n];
2021
2022   /* Visit all the successors.  */
2023   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->preds[n], 0, i, bi)
2024     {
2025       unsigned int w = si->node_mapping[i];
2026
2027       if (TEST_BIT (si->deleted, w))
2028         continue;
2029
2030       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
2031         condense_visit (graph, si, w);
2032       {
2033         unsigned int t = si->node_mapping[w];
2034         unsigned int nnode = si->node_mapping[n];
2035         gcc_assert (nnode == n);
2036
2037         if (si->dfs[t] < si->dfs[nnode])
2038           si->dfs[n] = si->dfs[t];
2039       }
2040     }
2041
2042   /* Visit all the implicit predecessors.  */
2043   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->implicit_preds[n], 0, i, bi)
2044     {
2045       unsigned int w = si->node_mapping[i];
2046
2047       if (TEST_BIT (si->deleted, w))
2048         continue;
2049
2050       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
2051         condense_visit (graph, si, w);
2052       {
2053         unsigned int t = si->node_mapping[w];
2054         unsigned int nnode = si->node_mapping[n];
2055         gcc_assert (nnode == n);
2056
2057         if (si->dfs[t] < si->dfs[nnode])
2058           si->dfs[n] = si->dfs[t];
2059       }
2060     }
2061
2062   /* See if any components have been identified.  */
2063   if (si->dfs[n] == my_dfs)
2064     {
2065       while (VEC_length (unsigned, si->scc_stack) != 0
2066              && si->dfs[VEC_last (unsigned, si->scc_stack)] >= my_dfs)
2067         {
2068           unsigned int w = VEC_pop (unsigned, si->scc_stack);
2069           si->node_mapping[w] = n;
2070
2071           if (!TEST_BIT (graph->direct_nodes, w))
2072             RESET_BIT (graph->direct_nodes, n);
2073
2074           /* Unify our nodes.  */
2075           if (graph->preds[w])
2076             {
2077               if (!graph->preds[n])
2078                 graph->preds[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2079               bitmap_ior_into (graph->preds[n], graph->preds[w]);
2080             }
2081           if (graph->implicit_preds[w])
2082             {
2083               if (!graph->implicit_preds[n])
2084                 graph->implicit_preds[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2085               bitmap_ior_into (graph->implicit_preds[n],
2086                                graph->implicit_preds[w]);
2087             }
2088           if (graph->points_to[w])
2089             {
2090               if (!graph->points_to[n])
2091                 graph->points_to[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2092               bitmap_ior_into (graph->points_to[n],
2093                                graph->points_to[w]);
2094             }
2095         }
2096       SET_BIT (si->deleted, n);
2097     }
2098   else
2099     VEC_safe_push (unsigned, heap, si->scc_stack, n);
2100 }
2101
2102 /* Label pointer equivalences.  */
2103
2104 static void
2105 label_visit (constraint_graph_t graph, struct scc_info *si, unsigned int n)
2106 {
2107   unsigned int i;
2108   bitmap_iterator bi;
2109   SET_BIT (si->visited, n);
2110
2111   if (!graph->points_to[n])
2112     graph->points_to[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2113
2114   /* Label and union our incoming edges's points to sets.  */
2115   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->preds[n], 0, i, bi)
2116     {
2117       unsigned int w = si->node_mapping[i];
2118       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
2119         label_visit (graph, si, w);
2120
2121       /* Skip unused edges  */
2122       if (w == n || graph->pointer_label[w] == 0)
2123         continue;
2124
2125       if (graph->points_to[w])
2126         bitmap_ior_into(graph->points_to[n], graph->points_to[w]);
2127     }
2128   /* Indirect nodes get fresh variables.  */
2129   if (!TEST_BIT (graph->direct_nodes, n))
2130     bitmap_set_bit (graph->points_to[n], FIRST_REF_NODE + n);
2131
2132   if (!bitmap_empty_p (graph->points_to[n]))
2133     {
2134       unsigned int label = equiv_class_lookup (pointer_equiv_class_table,
2135                                                graph->points_to[n]);
2136       if (!label)
2137         {
2138           label = pointer_equiv_class++;
2139           equiv_class_add (pointer_equiv_class_table,
2140                            label, graph->points_to[n]);
2141         }
2142       graph->pointer_label[n] = label;
2143     }
2144 }
2145
2146 /* Perform offline variable substitution, discovering equivalence
2147    classes, and eliminating non-pointer variables.  */
2148
2149 static struct scc_info *
2150 perform_var_substitution (constraint_graph_t graph)
2151 {
2152   unsigned int i;
2153   unsigned int size = graph->size;
2154   struct scc_info *si = init_scc_info (size);
2155
2156   bitmap_obstack_initialize (&iteration_obstack);
2157   pointer_equiv_class_table = htab_create (511, equiv_class_label_hash,
2158                                            equiv_class_label_eq, free);
2159   location_equiv_class_table = htab_create (511, equiv_class_label_hash,
2160                                             equiv_class_label_eq, free);
2161   pointer_equiv_class = 1;
2162   location_equiv_class = 1;
2163
2164   /* Condense the nodes, which means to find SCC's, count incoming
2165      predecessors, and unite nodes in SCC's.  */
2166   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2167     if (!TEST_BIT (si->visited, si->node_mapping[i]))
2168       condense_visit (graph, si, si->node_mapping[i]);
2169
2170   sbitmap_zero (si->visited);
2171   /* Actually the label the nodes for pointer equivalences  */
2172   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2173     if (!TEST_BIT (si->visited, si->node_mapping[i]))
2174       label_visit (graph, si, si->node_mapping[i]);
2175
2176   /* Calculate location equivalence labels.  */
2177   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2178     {
2179       bitmap pointed_by;
2180       bitmap_iterator bi;
2181       unsigned int j;
2182       unsigned int label;
2183
2184       if (!graph->pointed_by[i])
2185         continue;
2186       pointed_by = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
2187
2188       /* Translate the pointed-by mapping for pointer equivalence
2189          labels.  */
2190       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (graph->pointed_by[i], 0, j, bi)
2191         {
2192           bitmap_set_bit (pointed_by,
2193                           graph->pointer_label[si->node_mapping[j]]);
2194         }
2195       /* The original pointed_by is now dead.  */
2196       BITMAP_FREE (graph->pointed_by[i]);
2197
2198       /* Look up the location equivalence label if one exists, or make
2199          one otherwise.  */
2200       label = equiv_class_lookup (location_equiv_class_table,
2201                                   pointed_by);
2202       if (label == 0)
2203         {
2204           label = location_equiv_class++;
2205           equiv_class_add (location_equiv_class_table,
2206                            label, pointed_by);
2207         }
2208       else
2209         {
2210           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2211             fprintf (dump_file, "Found location equivalence for node %s\n",
2212                      get_varinfo (i)->name);
2213           BITMAP_FREE (pointed_by);
2214         }
2215       graph->loc_label[i] = label;
2216
2217     }
2218
2219   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2220     for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2221       {
2222         bool direct_node = TEST_BIT (graph->direct_nodes, i);
2223         fprintf (dump_file,
2224                  "Equivalence classes for %s node id %d:%s are pointer: %d"
2225                  ", location:%d\n",
2226                  direct_node ? "Direct node" : "Indirect node", i,
2227                  get_varinfo (i)->name,
2228                  graph->pointer_label[si->node_mapping[i]],
2229                  graph->loc_label[si->node_mapping[i]]);
2230       }
2231
2232   /* Quickly eliminate our non-pointer variables.  */
2233
2234   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2235     {
2236       unsigned int node = si->node_mapping[i];
2237
2238       if (graph->pointer_label[node] == 0)
2239         {
2240           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2241             fprintf (dump_file,
2242                      "%s is a non-pointer variable, eliminating edges.\n",
2243                      get_varinfo (node)->name);
2244           stats.nonpointer_vars++;
2245           clear_edges_for_node (graph, node);
2246         }
2247     }
2248
2249   return si;
2250 }
2251
2252 /* Free information that was only necessary for variable
2253    substitution.  */
2254
2255 static void
2256 free_var_substitution_info (struct scc_info *si)
2257 {
2258   free_scc_info (si);
2259   free (graph->pointer_label);
2260   free (graph->loc_label);
2261   free (graph->pointed_by);
2262   free (graph->points_to);
2263   free (graph->eq_rep);
2264   sbitmap_free (graph->direct_nodes);
2265   htab_delete (pointer_equiv_class_table);
2266   htab_delete (location_equiv_class_table);
2267   bitmap_obstack_release (&iteration_obstack);
2268 }
2269
2270 /* Return an existing node that is equivalent to NODE, which has
2271    equivalence class LABEL, if one exists.  Return NODE otherwise.  */
2272
2273 static unsigned int
2274 find_equivalent_node (constraint_graph_t graph,
2275                       unsigned int node, unsigned int label)
2276 {
2277   /* If the address version of this variable is unused, we can
2278      substitute it for anything else with the same label.
2279      Otherwise, we know the pointers are equivalent, but not the
2280      locations, and we can unite them later.  */
2281
2282   if (!bitmap_bit_p (graph->address_taken, node))
2283     {
2284       gcc_assert (label < graph->size);
2285
2286       if (graph->eq_rep[label] != -1)
2287         {
2288           /* Unify the two variables since we know they are equivalent.  */
2289           if (unite (graph->eq_rep[label], node))
2290             unify_nodes (graph, graph->eq_rep[label], node, false);
2291           return graph->eq_rep[label];
2292         }
2293       else
2294         {
2295           graph->eq_rep[label] = node;
2296           graph->pe_rep[label] = node;
2297         }
2298     }
2299   else
2300     {
2301       gcc_assert (label < graph->size);
2302       graph->pe[node] = label;
2303       if (graph->pe_rep[label] == -1)
2304         graph->pe_rep[label] = node;
2305     }
2306
2307   return node;
2308 }
2309
2310 /* Unite pointer equivalent but not location equivalent nodes in
2311    GRAPH.  This may only be performed once variable substitution is
2312    finished.  */
2313
2314 static void
2315 unite_pointer_equivalences (constraint_graph_t graph)
2316 {
2317   unsigned int i;
2318
2319   /* Go through the pointer equivalences and unite them to their
2320      representative, if they aren't already.  */
2321   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2322     {
2323       unsigned int label = graph->pe[i];
2324       if (label)
2325         {
2326           int label_rep = graph->pe_rep[label];
2327
2328           if (label_rep == -1)
2329             continue;
2330
2331           label_rep = find (label_rep);
2332           if (label_rep >= 0 && unite (label_rep, find (i)))
2333             unify_nodes (graph, label_rep, i, false);
2334         }
2335     }
2336 }
2337
2338 /* Move complex constraints to the GRAPH nodes they belong to.  */
2339
2340 static void
2341 move_complex_constraints (constraint_graph_t graph)
2342 {
2343   int i;
2344   constraint_t c;
2345
2346   FOR_EACH_VEC_ELT (constraint_t, constraints, i, c)
2347     {
2348       if (c)
2349         {
2350           struct constraint_expr lhs = c->lhs;
2351           struct constraint_expr rhs = c->rhs;
2352
2353           if (lhs.type == DEREF)
2354             {
2355               insert_into_complex (graph, lhs.var, c);
2356             }
2357           else if (rhs.type == DEREF)
2358             {
2359               if (!(get_varinfo (lhs.var)->is_special_var))
2360                 insert_into_complex (graph, rhs.var, c);
2361             }
2362           else if (rhs.type != ADDRESSOF && lhs.var > anything_id
2363                    && (lhs.offset != 0 || rhs.offset != 0))
2364             {
2365               insert_into_complex (graph, rhs.var, c);
2366             }
2367         }
2368     }
2369 }
2370
2371
2372 /* Optimize and rewrite complex constraints while performing
2373    collapsing of equivalent nodes.  SI is the SCC_INFO that is the
2374    result of perform_variable_substitution.  */
2375
2376 static void
2377 rewrite_constraints (constraint_graph_t graph,
2378                      struct scc_info *si)
2379 {
2380   int i;
2381   unsigned int j;
2382   constraint_t c;
2383
2384   for (j = 0; j < graph->size; j++)
2385     gcc_assert (find (j) == j);
2386
2387   FOR_EACH_VEC_ELT (constraint_t, constraints, i, c)
2388     {
2389       struct constraint_expr lhs = c->lhs;
2390       struct constraint_expr rhs = c->rhs;
2391       unsigned int lhsvar = find (lhs.var);
2392       unsigned int rhsvar = find (rhs.var);
2393       unsigned int lhsnode, rhsnode;
2394       unsigned int lhslabel, rhslabel;
2395
2396       lhsnode = si->node_mapping[lhsvar];
2397       rhsnode = si->node_mapping[rhsvar];
2398       lhslabel = graph->pointer_label[lhsnode];
2399       rhslabel = graph->pointer_label[rhsnode];
2400
2401       /* See if it is really a non-pointer variable, and if so, ignore
2402          the constraint.  */
2403       if (lhslabel == 0)
2404         {
2405           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2406             {
2407
2408               fprintf (dump_file, "%s is a non-pointer variable,"
2409                        "ignoring constraint:",
2410                        get_varinfo (lhs.var)->name);
2411               dump_constraint (dump_file, c);
2412               fprintf (dump_file, "\n");
2413             }
2414           VEC_replace (constraint_t, constraints, i, NULL);
2415           continue;
2416         }
2417
2418       if (rhslabel == 0)
2419         {
2420           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2421             {
2422
2423               fprintf (dump_file, "%s is a non-pointer variable,"
2424                        "ignoring constraint:",
2425                        get_varinfo (rhs.var)->name);
2426               dump_constraint (dump_file, c);
2427               fprintf (dump_file, "\n");
2428             }
2429           VEC_replace (constraint_t, constraints, i, NULL);
2430           continue;
2431         }
2432
2433       lhsvar = find_equivalent_node (graph, lhsvar, lhslabel);
2434       rhsvar = find_equivalent_node (graph, rhsvar, rhslabel);
2435       c->lhs.var = lhsvar;
2436       c->rhs.var = rhsvar;
2437
2438     }
2439 }
2440
2441 /* Eliminate indirect cycles involving NODE.  Return true if NODE was
2442    part of an SCC, false otherwise.  */
2443
2444 static bool
2445 eliminate_indirect_cycles (unsigned int node)
2446 {
2447   if (graph->indirect_cycles[node] != -1
2448       && !bitmap_empty_p (get_varinfo (node)->solution))
2449     {
2450       unsigned int i;
2451       VEC(unsigned,heap) *queue = NULL;
2452       int queuepos;
2453       unsigned int to = find (graph->indirect_cycles[node]);
2454       bitmap_iterator bi;
2455
2456       /* We can't touch the solution set and call unify_nodes
2457          at the same time, because unify_nodes is going to do
2458          bitmap unions into it. */
2459
2460       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (get_varinfo (node)->solution, 0, i, bi)
2461         {
2462           if (find (i) == i && i != to)
2463             {
2464               if (unite (to, i))
2465                 VEC_safe_push (unsigned, heap, queue, i);
2466             }
2467         }
2468
2469       for (queuepos = 0;
2470            VEC_iterate (unsigned, queue, queuepos, i);
2471            queuepos++)
2472         {
2473           unify_nodes (graph, to, i, true);
2474         }
2475       VEC_free (unsigned, heap, queue);
2476       return true;
2477     }
2478   return false;
2479 }
2480
2481 /* Solve the constraint graph GRAPH using our worklist solver.
2482    This is based on the PW* family of solvers from the "Efficient Field
2483    Sensitive Pointer Analysis for C" paper.
2484    It works by iterating over all the graph nodes, processing the complex
2485    constraints and propagating the copy constraints, until everything stops
2486    changed.  This corresponds to steps 6-8 in the solving list given above.  */
2487
2488 static void
2489 solve_graph (constraint_graph_t graph)
2490 {
2491   unsigned int size = graph->size;
2492   unsigned int i;
2493   bitmap pts;
2494
2495   changed = BITMAP_ALLOC (NULL);
2496
2497   /* Mark all initial non-collapsed nodes as changed.  */
2498   for (i = 0; i < size; i++)
2499     {
2500       varinfo_t ivi = get_varinfo (i);
2501       if (find (i) == i && !bitmap_empty_p (ivi->solution)
2502           && ((graph->succs[i] && !bitmap_empty_p (graph->succs[i]))
2503               || VEC_length (constraint_t, graph->complex[i]) > 0))
2504         bitmap_set_bit (changed, i);
2505     }
2506
2507   /* Allocate a bitmap to be used to store the changed bits.  */
2508   pts = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
2509
2510   while (!bitmap_empty_p (changed))
2511     {
2512       unsigned int i;
2513       struct topo_info *ti = init_topo_info ();
2514       stats.iterations++;
2515
2516       bitmap_obstack_initialize (&iteration_obstack);
2517
2518       compute_topo_order (graph, ti);
2519
2520       while (VEC_length (unsigned, ti->topo_order) != 0)
2521         {
2522
2523           i = VEC_pop (unsigned, ti->topo_order);
2524
2525           /* If this variable is not a representative, skip it.  */
2526           if (find (i) != i)
2527             continue;
2528
2529           /* In certain indirect cycle cases, we may merge this
2530              variable to another.  */
2531           if (eliminate_indirect_cycles (i) && find (i) != i)
2532             continue;
2533
2534           /* If the node has changed, we need to process the
2535              complex constraints and outgoing edges again.  */
2536           if (bitmap_clear_bit (changed, i))
2537             {
2538               unsigned int j;
2539               constraint_t c;
2540               bitmap solution;
2541               VEC(constraint_t,heap) *complex = graph->complex[i];
2542               varinfo_t vi = get_varinfo (i);
2543               bool solution_empty;
2544
2545               /* Compute the changed set of solution bits.  */
2546               if (vi->oldsolution)
2547                 bitmap_and_compl (pts, vi->solution, vi->oldsolution);
2548               else
2549                 bitmap_copy (pts, vi->solution);
2550
2551               if (bitmap_empty_p (pts))
2552                 continue;
2553
2554               if (vi->oldsolution)
2555                 bitmap_ior_into (vi->oldsolution, pts);
2556               else
2557                 {
2558                   vi->oldsolution = BITMAP_ALLOC (&oldpta_obstack);
2559                   bitmap_copy (vi->oldsolution, pts);
2560                 }
2561
2562               solution = vi->solution;
2563               solution_empty = bitmap_empty_p (solution);
2564
2565               /* Process the complex constraints */
2566               FOR_EACH_VEC_ELT (constraint_t, complex, j, c)
2567                 {
2568                   /* XXX: This is going to unsort the constraints in
2569                      some cases, which will occasionally add duplicate
2570                      constraints during unification.  This does not
2571                      affect correctness.  */
2572                   c->lhs.var = find (c->lhs.var);
2573                   c->rhs.var = find (c->rhs.var);
2574
2575                   /* The only complex constraint that can change our
2576                      solution to non-empty, given an empty solution,
2577                      is a constraint where the lhs side is receiving
2578                      some set from elsewhere.  */
2579                   if (!solution_empty || c->lhs.type != DEREF)
2580                     do_complex_constraint (graph, c, pts);
2581                 }
2582
2583               solution_empty = bitmap_empty_p (solution);
2584
2585               if (!solution_empty)
2586                 {
2587                   bitmap_iterator bi;
2588                   unsigned eff_escaped_id = find (escaped_id);
2589
2590                   /* Propagate solution to all successors.  */
2591                   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->succs[i],
2592                                                 0, j, bi)
2593                     {
2594                       bitmap tmp;
2595                       bool flag;
2596
2597                       unsigned int to = find (j);
2598                       tmp = get_varinfo (to)->solution;
2599                       flag = false;
2600
2601                       /* Don't try to propagate to ourselves.  */
2602                       if (to == i)
2603                         continue;
2604
2605                       /* If we propagate from ESCAPED use ESCAPED as
2606                          placeholder.  */
2607                       if (i == eff_escaped_id)
2608                         flag = bitmap_set_bit (tmp, escaped_id);
2609                       else
2610                         flag = set_union_with_increment (tmp, pts, 0);
2611
2612                       if (flag)
2613                         {
2614                           get_varinfo (to)->solution = tmp;
2615                           bitmap_set_bit (changed, to);
2616                         }
2617                     }
2618                 }
2619             }
2620         }
2621       free_topo_info (ti);
2622       bitmap_obstack_release (&iteration_obstack);
2623     }
2624
2625   BITMAP_FREE (pts);
2626   BITMAP_FREE (changed);
2627   bitmap_obstack_release (&oldpta_obstack);
2628 }
2629
2630 /* Map from trees to variable infos.  */
2631 static struct pointer_map_t *vi_for_tree;
2632
2633
2634 /* Insert ID as the variable id for tree T in the vi_for_tree map.  */
2635
2636 static void
2637 insert_vi_for_tree (tree t, varinfo_t vi)
2638 {
2639   void **slot = pointer_map_insert (vi_for_tree, t);
2640   gcc_assert (vi);
2641   gcc_assert (*slot == NULL);
2642   *slot = vi;
2643 }
2644
2645 /* Find the variable info for tree T in VI_FOR_TREE.  If T does not
2646    exist in the map, return NULL, otherwise, return the varinfo we found.  */
2647
2648 static varinfo_t
2649 lookup_vi_for_tree (tree t)
2650 {
2651   void **slot = pointer_map_contains (vi_for_tree, t);
2652   if (slot == NULL)
2653     return NULL;
2654
2655   return (varinfo_t) *slot;
2656 }
2657
2658 /* Return a printable name for DECL  */
2659
2660 static const char *
2661 alias_get_name (tree decl)
2662 {
2663   const char *res;
2664   char *temp;
2665   int num_printed = 0;
2666
2667   if (DECL_ASSEMBLER_NAME_SET_P (decl))
2668     res = IDENTIFIER_POINTER (DECL_ASSEMBLER_NAME (decl));
2669   else
2670     res= get_name (decl);
2671   if (res != NULL)
2672     return res;
2673
2674   res = "NULL";
2675   if (!dump_file)
2676     return res;
2677
2678   if (TREE_CODE (decl) == SSA_NAME)
2679     {
2680       num_printed = asprintf (&temp, "%s_%u",
2681                               alias_get_name (SSA_NAME_VAR (decl)),
2682                               SSA_NAME_VERSION (decl));
2683     }
2684   else if (DECL_P (decl))
2685     {
2686       num_printed = asprintf (&temp, "D.%u", DECL_UID (decl));
2687     }
2688   if (num_printed > 0)
2689     {
2690       res = ggc_strdup (temp);
2691       free (temp);
2692     }
2693   return res;
2694 }
2695
2696 /* Find the variable id for tree T in the map.
2697    If T doesn't exist in the map, create an entry for it and return it.  */
2698
2699 static varinfo_t
2700 get_vi_for_tree (tree t)
2701 {
2702   void **slot = pointer_map_contains (vi_for_tree, t);
2703   if (slot == NULL)
2704     return get_varinfo (create_variable_info_for (t, alias_get_name (t)));
2705
2706   return (varinfo_t) *slot;
2707 }
2708
2709 /* Get a scalar constraint expression for a new temporary variable.  */
2710
2711 static struct constraint_expr
2712 new_scalar_tmp_constraint_exp (const char *name)
2713 {
2714   struct constraint_expr tmp;
2715   varinfo_t vi;
2716
2717   vi = new_var_info (NULL_TREE, name);
2718   vi->offset = 0;
2719   vi->size = -1;
2720   vi->fullsize = -1;
2721   vi->is_full_var = 1;
2722
2723   tmp.var = vi->id;
2724   tmp.type = SCALAR;
2725   tmp.offset = 0;
2726
2727   return tmp;
2728 }
2729
2730 /* Get a constraint expression vector from an SSA_VAR_P node.
2731    If address_p is true, the result will be taken its address of.  */
2732
2733 static void
2734 get_constraint_for_ssa_var (tree t, VEC(ce_s, heap) **results, bool address_p)
2735 {
2736   struct constraint_expr cexpr;
2737   varinfo_t vi;
2738
2739   /* We allow FUNCTION_DECLs here even though it doesn't make much sense.  */
2740   gcc_assert (SSA_VAR_P (t) || DECL_P (t));
2741
2742   /* For parameters, get at the points-to set for the actual parm
2743      decl.  */
2744   if (TREE_CODE (t) == SSA_NAME
2745       && (TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (t)) == PARM_DECL
2746           || TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (t)) == RESULT_DECL)
2747       && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (t))
2748     {
2749       get_constraint_for_ssa_var (SSA_NAME_VAR (t), results, address_p);
2750       return;
2751     }
2752
2753   /* For global variables resort to the alias target.  */
2754   if (TREE_CODE (t) == VAR_DECL
2755       && (TREE_STATIC (t) || DECL_EXTERNAL (t)))
2756     {
2757       struct varpool_node *node = varpool_get_node (t);
2758       if (node && node->alias)
2759         {
2760           node = varpool_variable_node (node, NULL);
2761           t = node->decl;
2762         }
2763     }
2764
2765   vi = get_vi_for_tree (t);
2766   cexpr.var = vi->id;
2767   cexpr.type = SCALAR;
2768   cexpr.offset = 0;
2769   /* If we determine the result is "anything", and we know this is readonly,
2770      say it points to readonly memory instead.  */
2771   if (cexpr.var == anything_id && TREE_READONLY (t))
2772     {
2773       gcc_unreachable ();
2774       cexpr.type = ADDRESSOF;
2775       cexpr.var = readonly_id;
2776     }
2777
2778   /* If we are not taking the address of the constraint expr, add all
2779      sub-fiels of the variable as well.  */
2780   if (!address_p
2781       && !vi->is_full_var)
2782     {
2783       for (; vi; vi = vi->next)
2784         {
2785           cexpr.var = vi->id;
2786           VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
2787         }
2788       return;
2789     }
2790
2791   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
2792 }
2793
2794 /* Process constraint T, performing various simplifications and then
2795    adding it to our list of overall constraints.  */
2796
2797 static void
2798 process_constraint (constraint_t t)
2799 {
2800   struct constraint_expr rhs = t->rhs;
2801   struct constraint_expr lhs = t->lhs;
2802
2803   gcc_assert (rhs.var < VEC_length (varinfo_t, varmap));
2804   gcc_assert (lhs.var < VEC_length (varinfo_t, varmap));
2805
2806   /* If we didn't get any useful constraint from the lhs we get
2807      &ANYTHING as fallback from get_constraint_for.  Deal with
2808      it here by turning it into *ANYTHING.  */
2809   if (lhs.type == ADDRESSOF
2810       && lhs.var == anything_id)
2811     lhs.type = DEREF;
2812
2813   /* ADDRESSOF on the lhs is invalid.  */
2814   gcc_assert (lhs.type != ADDRESSOF);
2815
2816   /* We shouldn't add constraints from things that cannot have pointers.
2817      It's not completely trivial to avoid in the callers, so do it here.  */
2818   if (rhs.type != ADDRESSOF
2819       && !get_varinfo (rhs.var)->may_have_pointers)
2820     return;
2821
2822   /* Likewise adding to the solution of a non-pointer var isn't useful.  */
2823   if (!get_varinfo (lhs.var)->may_have_pointers)
2824     return;
2825
2826   /* This can happen in our IR with things like n->a = *p */
2827   if (rhs.type == DEREF && lhs.type == DEREF && rhs.var != anything_id)
2828     {
2829       /* Split into tmp = *rhs, *lhs = tmp */
2830       struct constraint_expr tmplhs;
2831       tmplhs = new_scalar_tmp_constraint_exp ("doubledereftmp");
2832       process_constraint (new_constraint (tmplhs, rhs));
2833       process_constraint (new_constraint (lhs, tmplhs));
2834     }
2835   else if (rhs.type == ADDRESSOF && lhs.type == DEREF)
2836     {
2837       /* Split into tmp = &rhs, *lhs = tmp */
2838       struct constraint_expr tmplhs;
2839       tmplhs = new_scalar_tmp_constraint_exp ("derefaddrtmp");
2840       process_constraint (new_constraint (tmplhs, rhs));
2841       process_constraint (new_constraint (lhs, tmplhs));
2842     }
2843   else
2844     {
2845       gcc_assert (rhs.type != ADDRESSOF || rhs.offset == 0);
2846       VEC_safe_push (constraint_t, heap, constraints, t);
2847     }
2848 }
2849
2850
2851 /* Return the position, in bits, of FIELD_DECL from the beginning of its
2852    structure.  */
2853
2854 static HOST_WIDE_INT
2855 bitpos_of_field (const tree fdecl)
2856 {
2857   if (!host_integerp (DECL_FIELD_OFFSET (fdecl), 0)
2858       || !host_integerp (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (fdecl), 0))
2859     return -1;
2860
2861   return (TREE_INT_CST_LOW (DECL_FIELD_OFFSET (fdecl)) * BITS_PER_UNIT
2862           + TREE_INT_CST_LOW (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (fdecl)));
2863 }
2864
2865
2866 /* Get constraint expressions for offsetting PTR by OFFSET.  Stores the
2867    resulting constraint expressions in *RESULTS.  */
2868
2869 static void
2870 get_constraint_for_ptr_offset (tree ptr, tree offset,
2871                                VEC (ce_s, heap) **results)
2872 {
2873   struct constraint_expr c;
2874   unsigned int j, n;
2875   HOST_WIDE_INT rhsoffset;
2876
2877   /* If we do not do field-sensitive PTA adding offsets to pointers
2878      does not change the points-to solution.  */
2879   if (!use_field_sensitive)
2880     {
2881       get_constraint_for_rhs (ptr, results);
2882       return;
2883     }
2884
2885   /* If the offset is not a non-negative integer constant that fits
2886      in a HOST_WIDE_INT, we have to fall back to a conservative
2887      solution which includes all sub-fields of all pointed-to
2888      variables of ptr.  */
2889   if (offset == NULL_TREE
2890       || TREE_CODE (offset) != INTEGER_CST)
2891     rhsoffset = UNKNOWN_OFFSET;
2892   else
2893     {
2894       /* Sign-extend the offset.  */
2895       double_int soffset
2896         = double_int_sext (tree_to_double_int (offset),
2897                            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (offset)));
2898       if (!double_int_fits_in_shwi_p (soffset))
2899         rhsoffset = UNKNOWN_OFFSET;
2900       else
2901         {
2902           /* Make sure the bit-offset also fits.  */
2903           HOST_WIDE_INT rhsunitoffset = soffset.low;
2904           rhsoffset = rhsunitoffset * BITS_PER_UNIT;
2905           if (rhsunitoffset != rhsoffset / BITS_PER_UNIT)
2906             rhsoffset = UNKNOWN_OFFSET;
2907         }
2908     }
2909
2910   get_constraint_for_rhs (ptr, results);
2911   if (rhsoffset == 0)
2912     return;
2913
2914   /* As we are eventually appending to the solution do not use
2915      VEC_iterate here.  */
2916   n = VEC_length (ce_s, *results);
2917   for (j = 0; j < n; j++)
2918     {
2919       varinfo_t curr;
2920       c = *VEC_index (ce_s, *results, j);
2921       curr = get_varinfo (c.var);
2922
2923       if (c.type == ADDRESSOF
2924           /* If this varinfo represents a full variable just use it.  */
2925           && curr->is_full_var)
2926         c.offset = 0;
2927       else if (c.type == ADDRESSOF
2928                /* If we do not know the offset add all subfields.  */
2929                && rhsoffset == UNKNOWN_OFFSET)
2930         {
2931           varinfo_t temp = lookup_vi_for_tree (curr->decl);
2932           do
2933             {
2934               struct constraint_expr c2;
2935               c2.var = temp->id;
2936               c2.type = ADDRESSOF;
2937               c2.offset = 0;
2938               if (c2.var != c.var)
2939                 VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &c2);
2940               temp = temp->next;
2941             }
2942           while (temp);
2943         }
2944       else if (c.type == ADDRESSOF)
2945         {
2946           varinfo_t temp;
2947           unsigned HOST_WIDE_INT offset = curr->offset + rhsoffset;
2948
2949           /* Search the sub-field which overlaps with the
2950              pointed-to offset.  If the result is outside of the variable
2951              we have to provide a conservative result, as the variable is
2952              still reachable from the resulting pointer (even though it
2953              technically cannot point to anything).  The last and first
2954              sub-fields are such conservative results.
2955              ???  If we always had a sub-field for &object + 1 then
2956              we could represent this in a more precise way.  */
2957           if (rhsoffset < 0
2958               && curr->offset < offset)
2959             offset = 0;
2960           temp = first_or_preceding_vi_for_offset (curr, offset);
2961
2962           /* If the found variable is not exactly at the pointed to
2963              result, we have to include the next variable in the
2964              solution as well.  Otherwise two increments by offset / 2
2965              do not result in the same or a conservative superset
2966              solution.  */
2967           if (temp->offset != offset
2968               && temp->next != NULL)
2969             {
2970               struct constraint_expr c2;
2971               c2.var = temp->next->id;
2972               c2.type = ADDRESSOF;
2973               c2.offset = 0;
2974               VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &c2);
2975             }
2976           c.var = temp->id;
2977           c.offset = 0;
2978         }
2979       else
2980         c.offset = rhsoffset;
2981
2982       VEC_replace (ce_s, *results, j, &c);
2983     }
2984 }
2985
2986
2987 /* Given a COMPONENT_REF T, return the constraint_expr vector for it.
2988    If address_p is true the result will be taken its address of.
2989    If lhs_p is true then the constraint expression is assumed to be used
2990    as the lhs.  */
2991
2992 static void
2993 get_constraint_for_component_ref (tree t, VEC(ce_s, heap) **results,
2994                                   bool address_p, bool lhs_p)
2995 {
2996   tree orig_t = t;
2997   HOST_WIDE_INT bitsize = -1;
2998   HOST_WIDE_INT bitmaxsize = -1;
2999   HOST_WIDE_INT bitpos;
3000   tree forzero;
3001   struct constraint_expr *result;
3002
3003   /* Some people like to do cute things like take the address of
3004      &0->a.b */
3005   forzero = t;
3006   while (handled_component_p (forzero)
3007          || INDIRECT_REF_P (forzero)
3008          || TREE_CODE (forzero) == MEM_REF)
3009     forzero = TREE_OPERAND (forzero, 0);
3010
3011   if (CONSTANT_CLASS_P (forzero) && integer_zerop (forzero))
3012     {
3013       struct constraint_expr temp;
3014
3015       temp.offset = 0;
3016       temp.var = integer_id;
3017       temp.type = SCALAR;
3018       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3019       return;
3020     }
3021
3022   /* Handle type-punning through unions.  If we are extracting a pointer
3023      from a union via a possibly type-punning access that pointer
3024      points to anything, similar to a conversion of an integer to
3025      a pointer.  */
3026   if (!lhs_p)
3027     {
3028       tree u;
3029       for (u = t;
3030            TREE_CODE (u) == COMPONENT_REF || TREE_CODE (u) == ARRAY_REF;
3031            u = TREE_OPERAND (u, 0))
3032         if (TREE_CODE (u) == COMPONENT_REF
3033             && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (u, 0))) == UNION_TYPE)
3034           {
3035             struct constraint_expr temp;
3036
3037             temp.offset = 0;
3038             temp.var = anything_id;
3039             temp.type = ADDRESSOF;
3040             VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3041             return;
3042           }
3043     }
3044
3045   t = get_ref_base_and_extent (t, &bitpos, &bitsize, &bitmaxsize);
3046
3047   /* Pretend to take the address of the base, we'll take care of
3048      adding the required subset of sub-fields below.  */
3049   get_constraint_for_1 (t, results, true, lhs_p);
3050   gcc_assert (VEC_length (ce_s, *results) == 1);
3051   result = VEC_last (ce_s, *results);
3052
3053   if (result->type == SCALAR
3054       && get_varinfo (result->var)->is_full_var)
3055     /* For single-field vars do not bother about the offset.  */
3056     result->offset = 0;
3057   else if (result->type == SCALAR)
3058     {
3059       /* In languages like C, you can access one past the end of an
3060          array.  You aren't allowed to dereference it, so we can
3061          ignore this constraint. When we handle pointer subtraction,
3062          we may have to do something cute here.  */
3063
3064       if ((unsigned HOST_WIDE_INT)bitpos < get_varinfo (result->var)->fullsize
3065           && bitmaxsize != 0)
3066         {
3067           /* It's also not true that the constraint will actually start at the
3068              right offset, it may start in some padding.  We only care about
3069              setting the constraint to the first actual field it touches, so
3070              walk to find it.  */
3071           struct constraint_expr cexpr = *result;
3072           varinfo_t curr;
3073           VEC_pop (ce_s, *results);
3074           cexpr.offset = 0;
3075           for (curr = get_varinfo (cexpr.var); curr; curr = curr->next)
3076             {
3077               if (ranges_overlap_p (curr->offset, curr->size,
3078                                     bitpos, bitmaxsize))
3079                 {
3080                   cexpr.var = curr->id;
3081                   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
3082                   if (address_p)
3083                     break;
3084                 }
3085             }
3086           /* If we are going to take the address of this field then
3087              to be able to compute reachability correctly add at least
3088              the last field of the variable.  */
3089           if (address_p
3090               && VEC_length (ce_s, *results) == 0)
3091             {
3092               curr = get_varinfo (cexpr.var);
3093               while (curr->next != NULL)
3094                 curr = curr->next;
3095               cexpr.var = curr->id;
3096               VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
3097             }
3098           else if (VEC_length (ce_s, *results) == 0)
3099             /* Assert that we found *some* field there. The user couldn't be
3100                accessing *only* padding.  */
3101             /* Still the user could access one past the end of an array
3102                embedded in a struct resulting in accessing *only* padding.  */
3103             /* Or accessing only padding via type-punning to a type
3104                that has a filed just in padding space.  */
3105             {
3106               cexpr.type = SCALAR;
3107               cexpr.var = anything_id;
3108               cexpr.offset = 0;
3109               VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
3110             }
3111         }
3112       else if (bitmaxsize == 0)
3113         {
3114           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3115             fprintf (dump_file, "Access to zero-sized part of variable,"
3116                      "ignoring\n");
3117         }
3118       else
3119         if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3120           fprintf (dump_file, "Access to past the end of variable, ignoring\n");
3121     }
3122   else if (result->type == DEREF)
3123     {
3124       /* If we do not know exactly where the access goes say so.  Note
3125          that only for non-structure accesses we know that we access
3126          at most one subfiled of any variable.  */
3127       if (bitpos == -1
3128           || bitsize != bitmaxsize
3129           || AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (orig_t))
3130           || result->offset == UNKNOWN_OFFSET)
3131         result->offset = UNKNOWN_OFFSET;
3132       else
3133         result->offset += bitpos;
3134     }
3135   else if (result->type == ADDRESSOF)
3136     {
3137       /* We can end up here for component references on a
3138          VIEW_CONVERT_EXPR <>(&foobar).  */
3139       result->type = SCALAR;
3140       result->var = anything_id;
3141       result->offset = 0;
3142     }
3143   else
3144     gcc_unreachable ();
3145 }
3146
3147
3148 /* Dereference the constraint expression CONS, and return the result.
3149    DEREF (ADDRESSOF) = SCALAR
3150    DEREF (SCALAR) = DEREF
3151    DEREF (DEREF) = (temp = DEREF1; result = DEREF(temp))
3152    This is needed so that we can handle dereferencing DEREF constraints.  */
3153
3154 static void
3155 do_deref (VEC (ce_s, heap) **constraints)
3156 {
3157   struct constraint_expr *c;
3158   unsigned int i = 0;
3159
3160   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, *constraints, i, c)
3161     {
3162       if (c->type == SCALAR)
3163         c->type = DEREF;
3164       else if (c->type == ADDRESSOF)
3165         c->type = SCALAR;
3166       else if (c->type == DEREF)
3167         {
3168           struct constraint_expr tmplhs;
3169           tmplhs = new_scalar_tmp_constraint_exp ("dereftmp");
3170           process_constraint (new_constraint (tmplhs, *c));
3171           c->var = tmplhs.var;
3172         }
3173       else
3174         gcc_unreachable ();
3175     }
3176 }
3177
3178 /* Given a tree T, return the constraint expression for taking the
3179    address of it.  */
3180
3181 static void
3182 get_constraint_for_address_of (tree t, VEC (ce_s, heap) **results)
3183 {
3184   struct constraint_expr *c;
3185   unsigned int i;
3186
3187   get_constraint_for_1 (t, results, true, true);
3188
3189   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, *results, i, c)
3190     {
3191       if (c->type == DEREF)
3192         c->type = SCALAR;
3193       else
3194         c->type = ADDRESSOF;
3195     }
3196 }
3197
3198 /* Given a tree T, return the constraint expression for it.  */
3199
3200 static void
3201 get_constraint_for_1 (tree t, VEC (ce_s, heap) **results, bool address_p,
3202                       bool lhs_p)
3203 {
3204   struct constraint_expr temp;
3205
3206   /* x = integer is all glommed to a single variable, which doesn't
3207      point to anything by itself.  That is, of course, unless it is an
3208      integer constant being treated as a pointer, in which case, we
3209      will return that this is really the addressof anything.  This
3210      happens below, since it will fall into the default case. The only
3211      case we know something about an integer treated like a pointer is
3212      when it is the NULL pointer, and then we just say it points to
3213      NULL.
3214
3215      Do not do that if -fno-delete-null-pointer-checks though, because
3216      in that case *NULL does not fail, so it _should_ alias *anything.
3217      It is not worth adding a new option or renaming the existing one,
3218      since this case is relatively obscure.  */
3219   if ((TREE_CODE (t) == INTEGER_CST
3220        && integer_zerop (t))
3221       /* The only valid CONSTRUCTORs in gimple with pointer typed
3222          elements are zero-initializer.  But in IPA mode we also
3223          process global initializers, so verify at least.  */
3224       || (TREE_CODE (t) == CONSTRUCTOR
3225           && CONSTRUCTOR_NELTS (t) == 0))
3226     {
3227       if (flag_delete_null_pointer_checks)
3228         temp.var = nothing_id;
3229       else
3230         temp.var = nonlocal_id;
3231       temp.type = ADDRESSOF;
3232       temp.offset = 0;
3233       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3234       return;
3235     }
3236
3237   /* String constants are read-only.  */
3238   if (TREE_CODE (t) == STRING_CST)
3239     {
3240       temp.var = readonly_id;
3241       temp.type = SCALAR;
3242       temp.offset = 0;
3243       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3244       return;
3245     }
3246
3247   switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (t)))
3248     {
3249     case tcc_expression:
3250       {
3251         switch (TREE_CODE (t))
3252           {
3253           case ADDR_EXPR:
3254             get_constraint_for_address_of (TREE_OPERAND (t, 0), results);
3255             return;
3256           default:;
3257           }
3258         break;
3259       }
3260     case tcc_reference:
3261       {
3262         switch (TREE_CODE (t))
3263           {
3264           case MEM_REF:
3265             {
3266               struct constraint_expr cs;
3267               varinfo_t vi, curr;
3268               get_constraint_for_ptr_offset (TREE_OPERAND (t, 0),
3269                                              TREE_OPERAND (t, 1), results);
3270               do_deref (results);
3271
3272               /* If we are not taking the address then make sure to process
3273                  all subvariables we might access.  */
3274               if (address_p)
3275                 return;
3276
3277               cs = *VEC_last (ce_s, *results);
3278               if (cs.type == DEREF)
3279                 {
3280                   /* For dereferences this means we have to defer it
3281                      to solving time.  */
3282                   VEC_last (ce_s, *results)->offset = UNKNOWN_OFFSET;
3283                   return;
3284                 }
3285               if (cs.type != SCALAR)
3286                 return;
3287
3288               vi = get_varinfo (cs.var);
3289               curr = vi->next;
3290               if (!vi->is_full_var
3291                   && curr)
3292                 {
3293                   unsigned HOST_WIDE_INT size;
3294                   if (host_integerp (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (t)), 1))
3295                     size = TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (t)));
3296                   else
3297                     size = -1;
3298                   for (; curr; curr = curr->next)
3299                     {
3300                       if (curr->offset - vi->offset < size)
3301                         {
3302                           cs.var = curr->id;
3303                           VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cs);
3304                         }
3305                       else
3306                         break;
3307                     }
3308                 }
3309               return;
3310             }
3311           case ARRAY_REF:
3312           case ARRAY_RANGE_REF:
3313           case COMPONENT_REF:
3314             get_constraint_for_component_ref (t, results, address_p, lhs_p);
3315             return;
3316           case VIEW_CONVERT_EXPR:
3317             get_constraint_for_1 (TREE_OPERAND (t, 0), results, address_p,
3318                                   lhs_p);
3319             return;
3320           /* We are missing handling for TARGET_MEM_REF here.  */
3321           default:;
3322           }
3323         break;
3324       }
3325     case tcc_exceptional:
3326       {
3327         switch (TREE_CODE (t))
3328           {
3329           case SSA_NAME:
3330             {
3331               get_constraint_for_ssa_var (t, results, address_p);
3332               return;
3333             }
3334           case CONSTRUCTOR:
3335             {
3336               unsigned int i;
3337               tree val;
3338               VEC (ce_s, heap) *tmp = NULL;
3339               FOR_EACH_CONSTRUCTOR_VALUE (CONSTRUCTOR_ELTS (t), i, val)
3340                 {
3341                   struct constraint_expr *rhsp;
3342                   unsigned j;
3343                   get_constraint_for_1 (val, &tmp, address_p, lhs_p);
3344                   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, tmp, j, rhsp)
3345                     VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, rhsp);
3346                   VEC_truncate (ce_s, tmp, 0);
3347                 }
3348               VEC_free (ce_s, heap, tmp);
3349               /* We do not know whether the constructor was complete,
3350                  so technically we have to add &NOTHING or &ANYTHING
3351                  like we do for an empty constructor as well.  */
3352               return;
3353             }
3354           default:;
3355           }
3356         break;
3357       }
3358     case tcc_declaration:
3359       {
3360         get_constraint_for_ssa_var (t, results, address_p);
3361         return;
3362       }
3363     case tcc_constant:
3364       {
3365         /* We cannot refer to automatic variables through constants.  */ 
3366         temp.type = ADDRESSOF;
3367         temp.var = nonlocal_id;
3368         temp.offset = 0;
3369         VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3370         return;
3371       }
3372     default:;
3373     }
3374
3375   /* The default fallback is a constraint from anything.  */
3376   temp.type = ADDRESSOF;
3377   temp.var = anything_id;
3378   temp.offset = 0;
3379   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3380 }
3381
3382 /* Given a gimple tree T, return the constraint expression vector for it.  */
3383
3384 static void
3385 get_constraint_for (tree t, VEC (ce_s, heap) **results)
3386 {
3387   gcc_assert (VEC_length (ce_s, *results) == 0);
3388
3389   get_constraint_for_1 (t, results, false, true);
3390 }
3391
3392 /* Given a gimple tree T, return the constraint expression vector for it
3393    to be used as the rhs of a constraint.  */
3394
3395 static void
3396 get_constraint_for_rhs (tree t, VEC (ce_s, heap) **results)
3397 {
3398   gcc_assert (VEC_length (ce_s, *results) == 0);
3399
3400   get_constraint_for_1 (t, results, false, false);
3401 }
3402
3403
3404 /* Efficiently generates constraints from all entries in *RHSC to all
3405    entries in *LHSC.  */
3406
3407 static void
3408 process_all_all_constraints (VEC (ce_s, heap) *lhsc, VEC (ce_s, heap) *rhsc)
3409 {
3410   struct constraint_expr *lhsp, *rhsp;
3411   unsigned i, j;
3412
3413   if (VEC_length (ce_s, lhsc) <= 1
3414       || VEC_length (ce_s, rhsc) <= 1)
3415     {
3416       FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, i, lhsp)
3417         FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, j, rhsp)
3418           process_constraint (new_constraint (*lhsp, *rhsp));
3419     }
3420   else
3421     {
3422       struct constraint_expr tmp;
3423       tmp = new_scalar_tmp_constraint_exp ("allalltmp");
3424       FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
3425         process_constraint (new_constraint (tmp, *rhsp));
3426       FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, i, lhsp)
3427         process_constraint (new_constraint (*lhsp, tmp));
3428     }
3429 }
3430
3431 /* Handle aggregate copies by expanding into copies of the respective
3432    fields of the structures.  */
3433
3434 static void
3435 do_structure_copy (tree lhsop, tree rhsop)
3436 {
3437   struct constraint_expr *lhsp, *rhsp;
3438   VEC (ce_s, heap) *lhsc = NULL, *rhsc = NULL;
3439   unsigned j;
3440
3441   get_constraint_for (lhsop, &lhsc);
3442   get_constraint_for_rhs (rhsop, &rhsc);
3443   lhsp = VEC_index (ce_s, lhsc, 0);
3444   rhsp = VEC_index (ce_s, rhsc, 0);
3445   if (lhsp->type == DEREF
3446       || (lhsp->type == ADDRESSOF && lhsp->var == anything_id)
3447       || rhsp->type == DEREF)
3448     {
3449       if (lhsp->type == DEREF)
3450         {
3451           gcc_assert (VEC_length (ce_s, lhsc) == 1);
3452           lhsp->offset = UNKNOWN_OFFSET;
3453         }
3454       if (rhsp->type == DEREF)
3455         {
3456           gcc_assert (VEC_length (ce_s, rhsc) == 1);
3457           rhsp->offset = UNKNOWN_OFFSET;
3458         }
3459       process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
3460     }
3461   else if (lhsp->type == SCALAR
3462            && (rhsp->type == SCALAR
3463                || rhsp->type == ADDRESSOF))
3464     {
3465       HOST_WIDE_INT lhssize, lhsmaxsize, lhsoffset;
3466       HOST_WIDE_INT rhssize, rhsmaxsize, rhsoffset;
3467       unsigned k = 0;
3468       get_ref_base_and_extent (lhsop, &lhsoffset, &lhssize, &lhsmaxsize);
3469       get_ref_base_and_extent (rhsop, &rhsoffset, &rhssize, &rhsmaxsize);
3470       for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, lhsp);)
3471         {
3472           varinfo_t lhsv, rhsv;
3473           rhsp = VEC_index (ce_s, rhsc, k);
3474           lhsv = get_varinfo (lhsp->var);
3475           rhsv = get_varinfo (rhsp->var);
3476           if (lhsv->may_have_pointers
3477               && (lhsv->is_full_var
3478                   || rhsv->is_full_var
3479                   || ranges_overlap_p (lhsv->offset + rhsoffset, lhsv->size,
3480                                        rhsv->offset + lhsoffset, rhsv->size)))
3481             process_constraint (new_constraint (*lhsp, *rhsp));
3482           if (!rhsv->is_full_var
3483               && (lhsv->is_full_var
3484                   || (lhsv->offset + rhsoffset + lhsv->size
3485                       > rhsv->offset + lhsoffset + rhsv->size)))
3486             {
3487               ++k;
3488               if (k >= VEC_length (ce_s, rhsc))
3489                 break;
3490             }
3491           else
3492             ++j;
3493         }
3494     }
3495   else
3496     gcc_unreachable ();
3497
3498   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3499   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
3500 }
3501
3502 /* Create constraints ID = { rhsc }.  */
3503
3504 static void
3505 make_constraints_to (unsigned id, VEC(ce_s, heap) *rhsc)
3506 {
3507   struct constraint_expr *c;
3508   struct constraint_expr includes;
3509   unsigned int j;
3510
3511   includes.var = id;
3512   includes.offset = 0;
3513   includes.type = SCALAR;
3514
3515   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, j, c)
3516     process_constraint (new_constraint (includes, *c));
3517 }
3518
3519 /* Create a constraint ID = OP.  */
3520
3521 static void
3522 make_constraint_to (unsigned id, tree op)
3523 {
3524   VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
3525   get_constraint_for_rhs (op, &rhsc);
3526   make_constraints_to (id, rhsc);
3527   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
3528 }
3529
3530 /* Create a constraint ID = &FROM.  */
3531
3532 static void
3533 make_constraint_from (varinfo_t vi, int from)
3534 {
3535   struct constraint_expr lhs, rhs;
3536
3537   lhs.var = vi->id;
3538   lhs.offset = 0;
3539   lhs.type = SCALAR;
3540
3541   rhs.var = from;
3542   rhs.offset = 0;
3543   rhs.type = ADDRESSOF;
3544   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3545 }
3546
3547 /* Create a constraint ID = FROM.  */
3548
3549 static void
3550 make_copy_constraint (varinfo_t vi, int from)
3551 {
3552   struct constraint_expr lhs, rhs;
3553
3554   lhs.var = vi->id;
3555   lhs.offset = 0;
3556   lhs.type = SCALAR;
3557
3558   rhs.var = from;
3559   rhs.offset = 0;
3560   rhs.type = SCALAR;
3561   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3562 }
3563
3564 /* Make constraints necessary to make OP escape.  */
3565
3566 static void
3567 make_escape_constraint (tree op)
3568 {
3569   make_constraint_to (escaped_id, op);
3570 }
3571
3572 /* Add constraints to that the solution of VI is transitively closed.  */
3573
3574 static void
3575 make_transitive_closure_constraints (varinfo_t vi)
3576 {
3577   struct constraint_expr lhs, rhs;
3578
3579   /* VAR = *VAR;  */
3580   lhs.type = SCALAR;
3581   lhs.var = vi->id;
3582   lhs.offset = 0;
3583   rhs.type = DEREF;
3584   rhs.var = vi->id;
3585   rhs.offset = 0;
3586   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3587
3588   /* VAR = VAR + UNKNOWN;  */
3589   lhs.type = SCALAR;
3590   lhs.var = vi->id;
3591   lhs.offset = 0;
3592   rhs.type = SCALAR;
3593   rhs.var = vi->id;
3594   rhs.offset = UNKNOWN_OFFSET;
3595   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3596 }
3597
3598 /* Temporary storage for fake var decls.  */
3599 struct obstack fake_var_decl_obstack;
3600
3601 /* Build a fake VAR_DECL acting as referrer to a DECL_UID.  */
3602
3603 static tree
3604 build_fake_var_decl (tree type)
3605 {
3606   tree decl = (tree) XOBNEW (&fake_var_decl_obstack, struct tree_var_decl);
3607   memset (decl, 0, sizeof (struct tree_var_decl));
3608   TREE_SET_CODE (decl, VAR_DECL);
3609   TREE_TYPE (decl) = type;
3610   DECL_UID (decl) = allocate_decl_uid ();
3611   SET_DECL_PT_UID (decl, -1);
3612   layout_decl (decl, 0);
3613   return decl;
3614 }
3615
3616 /* Create a new artificial heap variable with NAME.
3617    Return the created variable.  */
3618
3619 static varinfo_t
3620 make_heapvar (const char *name)
3621 {
3622   varinfo_t vi;
3623   tree heapvar;
3624   
3625   heapvar = build_fake_var_decl (ptr_type_node);
3626   DECL_EXTERNAL (heapvar) = 1;
3627
3628   vi = new_var_info (heapvar, name);
3629   vi->is_artificial_var = true;
3630   vi->is_heap_var = true;
3631   vi->is_unknown_size_var = true;
3632   vi->offset = 0;
3633   vi->fullsize = ~0;
3634   vi->size = ~0;
3635   vi->is_full_var = true;
3636   insert_vi_for_tree (heapvar, vi);
3637
3638   return vi;
3639 }
3640
3641 /* Create a new artificial heap variable with NAME and make a
3642    constraint from it to LHS.  Set flags according to a tag used
3643    for tracking restrict pointers.  */
3644
3645 static varinfo_t
3646 make_constraint_from_restrict (varinfo_t lhs, const char *name)
3647 {
3648   varinfo_t vi = make_heapvar (name);
3649   vi->is_global_var = 1;
3650   vi->may_have_pointers = 1;
3651   make_constraint_from (lhs, vi->id);
3652   return vi;
3653 }
3654
3655 /* Create a new artificial heap variable with NAME and make a
3656    constraint from it to LHS.  Set flags according to a tag used
3657    for tracking restrict pointers and make the artificial heap
3658    point to global memory.  */
3659
3660 static varinfo_t
3661 make_constraint_from_global_restrict (varinfo_t lhs, const char *name)
3662 {
3663   varinfo_t vi = make_constraint_from_restrict (lhs, name);
3664   make_copy_constraint (vi, nonlocal_id);
3665   return vi;
3666 }
3667
3668 /* In IPA mode there are varinfos for different aspects of reach
3669    function designator.  One for the points-to set of the return
3670    value, one for the variables that are clobbered by the function,
3671    one for its uses and one for each parameter (including a single
3672    glob for remaining variadic arguments).  */
3673
3674 enum { fi_clobbers = 1, fi_uses = 2,
3675        fi_static_chain = 3, fi_result = 4, fi_parm_base = 5 };
3676
3677 /* Get a constraint for the requested part of a function designator FI
3678    when operating in IPA mode.  */
3679
3680 static struct constraint_expr
3681 get_function_part_constraint (varinfo_t fi, unsigned part)
3682 {
3683   struct constraint_expr c;
3684
3685   gcc_assert (in_ipa_mode);
3686
3687   if (fi->id == anything_id)
3688     {
3689       /* ???  We probably should have a ANYFN special variable.  */
3690       c.var = anything_id;
3691       c.offset = 0;
3692       c.type = SCALAR;
3693     }
3694   else if (TREE_CODE (fi->decl) == FUNCTION_DECL)
3695     {
3696       varinfo_t ai = first_vi_for_offset (fi, part);
3697       if (ai)
3698         c.var = ai->id;
3699       else
3700         c.var = anything_id;
3701       c.offset = 0;
3702       c.type = SCALAR;
3703     }
3704   else
3705     {
3706       c.var = fi->id;
3707       c.offset = part;
3708       c.type = DEREF;
3709     }
3710
3711   return c;
3712 }
3713
3714 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call on the
3715    RHS.  */
3716
3717 static void
3718 handle_rhs_call (gimple stmt, VEC(ce_s, heap) **results)
3719 {
3720   struct constraint_expr rhsc;
3721   unsigned i;
3722   bool returns_uses = false;
3723
3724   for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); ++i)
3725     {
3726       tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
3727       int flags = gimple_call_arg_flags (stmt, i);
3728
3729       /* If the argument is not used we can ignore it.  */
3730       if (flags & EAF_UNUSED)
3731         continue;
3732
3733       /* As we compute ESCAPED context-insensitive we do not gain
3734          any precision with just EAF_NOCLOBBER but not EAF_NOESCAPE
3735          set.  The argument would still get clobbered through the
3736          escape solution.
3737          ???  We might get away with less (and more precise) constraints
3738          if using a temporary for transitively closing things.  */
3739       if ((flags & EAF_NOCLOBBER)
3740            && (flags & EAF_NOESCAPE))
3741         {
3742           varinfo_t uses = get_call_use_vi (stmt);
3743           if (!(flags & EAF_DIRECT))
3744             make_transitive_closure_constraints (uses);
3745           make_constraint_to (uses->id, arg);
3746           returns_uses = true;
3747         }
3748       else if (flags & EAF_NOESCAPE)
3749         {
3750           varinfo_t uses = get_call_use_vi (stmt);
3751           varinfo_t clobbers = get_call_clobber_vi (stmt);
3752           if (!(flags & EAF_DIRECT))
3753             {
3754               make_transitive_closure_constraints (uses);
3755               make_transitive_closure_constraints (clobbers);
3756             }
3757           make_constraint_to (uses->id, arg);
3758           make_constraint_to (clobbers->id, arg);
3759           returns_uses = true;
3760         }
3761       else
3762         make_escape_constraint (arg);
3763     }
3764
3765   /* If we added to the calls uses solution make sure we account for
3766      pointers to it to be returned.  */
3767   if (returns_uses)
3768     {
3769       rhsc.var = get_call_use_vi (stmt)->id;
3770       rhsc.offset = 0;
3771       rhsc.type = SCALAR;
3772       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &rhsc);
3773     }
3774
3775   /* The static chain escapes as well.  */
3776   if (gimple_call_chain (stmt))
3777     make_escape_constraint (gimple_call_chain (stmt));
3778
3779   /* And if we applied NRV the address of the return slot escapes as well.  */
3780   if (gimple_call_return_slot_opt_p (stmt)
3781       && gimple_call_lhs (stmt) != NULL_TREE
3782       && TREE_ADDRESSABLE (TREE_TYPE (gimple_call_lhs (stmt))))
3783     {
3784       VEC(ce_s, heap) *tmpc = NULL;
3785       struct constraint_expr lhsc, *c;
3786       get_constraint_for_address_of (gimple_call_lhs (stmt), &tmpc);
3787       lhsc.var = escaped_id;
3788       lhsc.offset = 0;
3789       lhsc.type = SCALAR;
3790       FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, tmpc, i, c)
3791         process_constraint (new_constraint (lhsc, *c));
3792       VEC_free(ce_s, heap, tmpc);
3793     }
3794
3795   /* Regular functions return nonlocal memory.  */
3796   rhsc.var = nonlocal_id;
3797   rhsc.offset = 0;
3798   rhsc.type = SCALAR;
3799   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &rhsc);
3800 }
3801
3802 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call
3803    that returns a pointer and assigns it to LHS.  This simply makes
3804    the LHS point to global and escaped variables.  */
3805
3806 static void
3807 handle_lhs_call (gimple stmt, tree lhs, int flags, VEC(ce_s, heap) *rhsc,
3808                  tree fndecl)
3809 {
3810   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
3811
3812   get_constraint_for (lhs, &lhsc);
3813   /* If the store is to a global decl make sure to
3814      add proper escape constraints.  */
3815   lhs = get_base_address (lhs);
3816   if (lhs
3817       && DECL_P (lhs)
3818       && is_global_var (lhs))
3819     {
3820       struct constraint_expr tmpc;
3821       tmpc.var = escaped_id;
3822       tmpc.offset = 0;
3823       tmpc.type = SCALAR;
3824       VEC_safe_push (ce_s, heap, lhsc, &tmpc);
3825     }
3826
3827   /* If the call returns an argument unmodified override the rhs
3828      constraints.  */
3829   flags = gimple_call_return_flags (stmt);
3830   if (flags & ERF_RETURNS_ARG
3831       && (flags & ERF_RETURN_ARG_MASK) < gimple_call_num_args (stmt))
3832     {
3833       tree arg;
3834       rhsc = NULL;
3835       arg = gimple_call_arg (stmt, flags & ERF_RETURN_ARG_MASK);
3836       get_constraint_for (arg, &rhsc);
3837       process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
3838       VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
3839     }
3840   else if (flags & ERF_NOALIAS)
3841     {
3842       varinfo_t vi;
3843       struct constraint_expr tmpc;
3844       rhsc = NULL;
3845       vi = make_heapvar ("HEAP");
3846       /* We delay marking allocated storage global until we know if
3847          it escapes.  */
3848       DECL_EXTERNAL (vi->decl) = 0;
3849       vi->is_global_var = 0;
3850       /* If this is not a real malloc call assume the memory was
3851          initialized and thus may point to global memory.  All
3852          builtin functions with the malloc attribute behave in a sane way.  */
3853       if (!fndecl
3854           || DECL_BUILT_IN_CLASS (fndecl) != BUILT_IN_NORMAL)
3855         make_constraint_from (vi, nonlocal_id);
3856       tmpc.var = vi->id;
3857       tmpc.offset = 0;
3858       tmpc.type = ADDRESSOF;
3859       VEC_safe_push (ce_s, heap, rhsc, &tmpc);
3860     }
3861
3862   process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
3863
3864   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3865 }
3866
3867 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call of a
3868    const function that returns a pointer in the statement STMT.  */
3869
3870 static void
3871 handle_const_call (gimple stmt, VEC(ce_s, heap) **results)
3872 {
3873   struct constraint_expr rhsc;
3874   unsigned int k;
3875
3876   /* Treat nested const functions the same as pure functions as far
3877      as the static chain is concerned.  */
3878   if (gimple_call_chain (stmt))
3879     {
3880       varinfo_t uses = get_call_use_vi (stmt);
3881       make_transitive_closure_constraints (uses);
3882       make_constraint_to (uses->id, gimple_call_chain (stmt));
3883       rhsc.var = uses->id;
3884       rhsc.offset = 0;
3885       rhsc.type = SCALAR;
3886       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &rhsc);
3887     }
3888
3889   /* May return arguments.  */
3890   for (k = 0; k < gimple_call_num_args (stmt); ++k)
3891     {
3892       tree arg = gimple_call_arg (stmt, k);
3893       VEC(ce_s, heap) *argc = NULL;
3894       unsigned i;
3895       struct constraint_expr *argp;
3896       get_constraint_for_rhs (arg, &argc);
3897       FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, argc, i, argp)
3898         VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, argp);
3899       VEC_free(ce_s, heap, argc);
3900     }
3901
3902   /* May return addresses of globals.  */
3903   rhsc.var = nonlocal_id;
3904   rhsc.offset = 0;
3905   rhsc.type = ADDRESSOF;
3906   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &rhsc);
3907 }
3908
3909 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call to a
3910    pure function in statement STMT.  */
3911
3912 static void
3913 handle_pure_call (gimple stmt, VEC(ce_s, heap) **results)
3914 {
3915   struct constraint_expr rhsc;
3916   unsigned i;
3917   varinfo_t uses = NULL;
3918
3919   /* Memory reached from pointer arguments is call-used.  */
3920   for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); ++i)
3921     {
3922       tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
3923       if (!uses)
3924         {
3925           uses = get_call_use_vi (stmt);
3926           make_transitive_closure_constraints (uses);
3927         }
3928       make_constraint_to (uses->id, arg);
3929     }
3930
3931   /* The static chain is used as well.  */
3932   if (gimple_call_chain (stmt))
3933     {
3934       if (!uses)
3935         {
3936           uses = get_call_use_vi (stmt);
3937           make_transitive_closure_constraints (uses);
3938         }
3939       make_constraint_to (uses->id, gimple_call_chain (stmt));
3940     }
3941
3942   /* Pure functions may return call-used and nonlocal memory.  */
3943   if (uses)
3944     {
3945       rhsc.var = uses->id;
3946       rhsc.offset = 0;
3947       rhsc.type = SCALAR;
3948       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &rhsc);
3949     }
3950   rhsc.var = nonlocal_id;
3951   rhsc.offset = 0;
3952   rhsc.type = SCALAR;
3953   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &rhsc);
3954 }
3955
3956
3957 /* Return the varinfo for the callee of CALL.  */
3958
3959 static varinfo_t
3960 get_fi_for_callee (gimple call)
3961 {
3962   tree decl, fn = gimple_call_fn (call);
3963
3964   if (fn && TREE_CODE (fn) == OBJ_TYPE_REF)
3965     fn = OBJ_TYPE_REF_EXPR (fn);
3966
3967   /* If we can directly resolve the function being called, do so.
3968      Otherwise, it must be some sort of indirect expression that
3969      we should still be able to handle.  */
3970   decl = gimple_call_addr_fndecl (fn);
3971   if (decl)
3972     return get_vi_for_tree (decl);
3973
3974   /* If the function is anything other than a SSA name pointer we have no
3975      clue and should be getting ANYFN (well, ANYTHING for now).  */
3976   if (!fn || TREE_CODE (fn) != SSA_NAME)
3977     return get_varinfo (anything_id);
3978
3979   if ((TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (fn)) == PARM_DECL
3980        || TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (fn)) == RESULT_DECL)
3981       && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (fn))
3982     fn = SSA_NAME_VAR (fn);
3983
3984   return get_vi_for_tree (fn);
3985 }
3986
3987 /* Create constraints for the builtin call T.  Return true if the call
3988    was handled, otherwise false.  */
3989
3990 static bool
3991 find_func_aliases_for_builtin_call (gimple t)
3992 {
3993   tree fndecl = gimple_call_fndecl (t);
3994   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
3995   VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
3996   varinfo_t fi;
3997
3998   if (fndecl != NULL_TREE
3999       && DECL_BUILT_IN_CLASS (fndecl) == BUILT_IN_NORMAL)
4000     /* ???  All builtins that are handled here need to be handled
4001        in the alias-oracle query functions explicitly!  */
4002     switch (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl))
4003       {
4004       /* All the following functions return a pointer to the same object
4005          as their first argument points to.  The functions do not add
4006          to the ESCAPED solution.  The functions make the first argument
4007          pointed to memory point to what the second argument pointed to
4008          memory points to.  */
4009       case BUILT_IN_STRCPY:
4010       case BUILT_IN_STRNCPY:
4011       case BUILT_IN_BCOPY:
4012       case BUILT_IN_MEMCPY:
4013       case BUILT_IN_MEMMOVE:
4014       case BUILT_IN_MEMPCPY:
4015       case BUILT_IN_STPCPY:
4016       case BUILT_IN_STPNCPY:
4017       case BUILT_IN_STRCAT:
4018       case BUILT_IN_STRNCAT:
4019       case BUILT_IN_STRCPY_CHK:
4020       case BUILT_IN_STRNCPY_CHK:
4021       case BUILT_IN_MEMCPY_CHK:
4022       case BUILT_IN_MEMMOVE_CHK:
4023       case BUILT_IN_MEMPCPY_CHK:
4024       case BUILT_IN_STPCPY_CHK:
4025       case BUILT_IN_STPNCPY_CHK:
4026       case BUILT_IN_STRCAT_CHK:
4027       case BUILT_IN_STRNCAT_CHK:
4028       case BUILT_IN_TM_MEMCPY:
4029       case BUILT_IN_TM_MEMMOVE:
4030         {
4031           tree res = gimple_call_lhs (t);
4032           tree dest = gimple_call_arg (t, (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl)
4033                                            == BUILT_IN_BCOPY ? 1 : 0));
4034           tree src = gimple_call_arg (t, (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl)
4035                                           == BUILT_IN_BCOPY ? 0 : 1));
4036           if (res != NULL_TREE)
4037             {
4038               get_constraint_for (res, &lhsc);
4039               if (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_MEMPCPY
4040                   || DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_STPCPY
4041                   || DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_STPNCPY
4042                   || DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_MEMPCPY_CHK
4043                   || DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_STPCPY_CHK
4044                   || DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_STPNCPY_CHK)
4045                 get_constraint_for_ptr_offset (dest, NULL_TREE, &rhsc);
4046               else
4047                 get_constraint_for (dest, &rhsc);
4048               process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4049               VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4050               VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4051             }
4052           get_constraint_for_ptr_offset (dest, NULL_TREE, &lhsc);
4053           get_constraint_for_ptr_offset (src, NULL_TREE, &rhsc);
4054           do_deref (&lhsc);
4055           do_deref (&rhsc);
4056           process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4057           VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4058           VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4059           return true;
4060         }
4061       case BUILT_IN_MEMSET:
4062       case BUILT_IN_MEMSET_CHK:
4063       case BUILT_IN_TM_MEMSET:
4064         {
4065           tree res = gimple_call_lhs (t);
4066           tree dest = gimple_call_arg (t, 0);
4067           unsigned i;
4068           ce_s *lhsp;
4069           struct constraint_expr ac;
4070           if (res != NULL_TREE)
4071             {
4072               get_constraint_for (res, &lhsc);
4073               get_constraint_for (dest, &rhsc);
4074               process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4075               VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4076               VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4077             }
4078           get_constraint_for_ptr_offset (dest, NULL_TREE, &lhsc);
4079           do_deref (&lhsc);
4080           if (flag_delete_null_pointer_checks
4081               && integer_zerop (gimple_call_arg (t, 1)))
4082             {
4083               ac.type = ADDRESSOF;
4084               ac.var = nothing_id;
4085             }
4086           else
4087             {
4088               ac.type = SCALAR;
4089               ac.var = integer_id;
4090             }
4091           ac.offset = 0;
4092           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, i, lhsp)
4093               process_constraint (new_constraint (*lhsp, ac));
4094           VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4095           return true;
4096         }
4097       case BUILT_IN_ASSUME_ALIGNED:
4098         {
4099           tree res = gimple_call_lhs (t);
4100           tree dest = gimple_call_arg (t, 0);
4101           if (res != NULL_TREE)
4102             {
4103               get_constraint_for (res, &lhsc);
4104               get_constraint_for (dest, &rhsc);
4105               process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4106               VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4107               VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4108             }
4109           return true;
4110         }
4111       /* All the following functions do not return pointers, do not
4112          modify the points-to sets of memory reachable from their
4113          arguments and do not add to the ESCAPED solution.  */
4114       case BUILT_IN_SINCOS:
4115       case BUILT_IN_SINCOSF:
4116       case BUILT_IN_SINCOSL:
4117       case BUILT_IN_FREXP:
4118       case BUILT_IN_FREXPF:
4119       case BUILT_IN_FREXPL:
4120       case BUILT_IN_GAMMA_R:
4121       case BUILT_IN_GAMMAF_R:
4122       case BUILT_IN_GAMMAL_R:
4123       case BUILT_IN_LGAMMA_R:
4124       case BUILT_IN_LGAMMAF_R:
4125       case BUILT_IN_LGAMMAL_R:
4126       case BUILT_IN_MODF:
4127       case BUILT_IN_MODFF:
4128       case BUILT_IN_MODFL:
4129       case BUILT_IN_REMQUO:
4130       case BUILT_IN_REMQUOF:
4131       case BUILT_IN_REMQUOL:
4132       case BUILT_IN_FREE:
4133         return true;
4134       case BUILT_IN_STRDUP:
4135       case BUILT_IN_STRNDUP:
4136         if (gimple_call_lhs (t))
4137           {
4138             handle_lhs_call (t, gimple_call_lhs (t), gimple_call_flags (t),
4139                              NULL, fndecl);
4140             get_constraint_for_ptr_offset (gimple_call_lhs (t),
4141                                            NULL_TREE, &lhsc);
4142             get_constraint_for_ptr_offset (gimple_call_arg (t, 0),
4143                                            NULL_TREE, &rhsc);
4144             do_deref (&lhsc);
4145             do_deref (&rhsc);
4146             process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4147             VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4148             VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4149             return true;
4150           }
4151         break;
4152       /* Trampolines are special - they set up passing the static
4153          frame.  */
4154       case BUILT_IN_INIT_TRAMPOLINE:
4155         {
4156           tree tramp = gimple_call_arg (t, 0);
4157           tree nfunc = gimple_call_arg (t, 1);
4158           tree frame = gimple_call_arg (t, 2);
4159           unsigned i;
4160           struct constraint_expr lhs, *rhsp;
4161           if (in_ipa_mode)
4162             {
4163               varinfo_t nfi = NULL;
4164               gcc_assert (TREE_CODE (nfunc) == ADDR_EXPR);
4165               nfi = lookup_vi_for_tree (TREE_OPERAND (nfunc, 0));
4166               if (nfi)
4167                 {
4168                   lhs = get_function_part_constraint (nfi, fi_static_chain);
4169                   get_constraint_for (frame, &rhsc);
4170                   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
4171                       process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4172                   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4173
4174                   /* Make the frame point to the function for
4175                      the trampoline adjustment call.  */
4176                   get_constraint_for (tramp, &lhsc);
4177                   do_deref (&lhsc);
4178                   get_constraint_for (nfunc, &rhsc);
4179                   process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4180                   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4181                   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4182
4183                   return true;
4184                 }
4185             }
4186           /* Else fallthru to generic handling which will let
4187              the frame escape.  */
4188           break;
4189         }
4190       case BUILT_IN_ADJUST_TRAMPOLINE:
4191         {
4192           tree tramp = gimple_call_arg (t, 0);
4193           tree res = gimple_call_lhs (t);
4194           if (in_ipa_mode && res)
4195             {
4196               get_constraint_for (res, &lhsc);
4197               get_constraint_for (tramp, &rhsc);
4198               do_deref (&rhsc);
4199               process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4200               VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4201               VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4202             }
4203           return true;
4204         }
4205       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (1):
4206       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (2):
4207       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (4):
4208       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (8):
4209       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (FLOAT):
4210       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (DOUBLE):
4211       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (LDOUBLE):
4212       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (M64):
4213       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (M128):
4214       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (M256):
4215         {
4216           tree addr = gimple_call_arg (t, 0);
4217           tree src = gimple_call_arg (t, 1);
4218
4219           get_constraint_for (addr, &lhsc);
4220           do_deref (&lhsc);
4221           get_constraint_for (src, &rhsc);
4222           process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4223           VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4224           VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4225           return true;
4226         }
4227       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (1):
4228       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (2):
4229       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (4):
4230       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (8):
4231       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (FLOAT):
4232       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (DOUBLE):
4233       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (LDOUBLE):
4234       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (M64):
4235       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (M128):
4236       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (M256):
4237         {
4238           tree dest = gimple_call_lhs (t);
4239           tree addr = gimple_call_arg (t, 0);
4240
4241           get_constraint_for (dest, &lhsc);
4242           get_constraint_for (addr, &rhsc);
4243           do_deref (&rhsc);
4244           process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4245           VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4246           VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4247           return true;
4248         }
4249       /* Variadic argument handling needs to be handled in IPA
4250          mode as well.  */
4251       case BUILT_IN_VA_START:
4252         {
4253           tree valist = gimple_call_arg (t, 0);
4254           struct constraint_expr rhs, *lhsp;
4255           unsigned i;
4256           get_constraint_for (valist, &lhsc);
4257           do_deref (&lhsc);
4258           /* The va_list gets access to pointers in variadic
4259              arguments.  Which we know in the case of IPA analysis
4260              and otherwise are just all nonlocal variables.  */
4261           if (in_ipa_mode)
4262             {
4263               fi = lookup_vi_for_tree (cfun->decl);
4264               rhs = get_function_part_constraint (fi, ~0);
4265               rhs.type = ADDRESSOF;
4266             }
4267           else
4268             {
4269               rhs.var = nonlocal_id;
4270               rhs.type = ADDRESSOF;
4271               rhs.offset = 0;
4272             }
4273           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, i, lhsp)
4274             process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhs));
4275           VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4276           /* va_list is clobbered.  */
4277           make_constraint_to (get_call_clobber_vi (t)->id, valist);
4278           return true;
4279         }
4280       /* va_end doesn't have any effect that matters.  */
4281       case BUILT_IN_VA_END:
4282         return true;
4283       /* Alternate return.  Simply give up for now.  */
4284       case BUILT_IN_RETURN:
4285         {
4286           fi = NULL;
4287           if (!in_ipa_mode
4288               || !(fi = get_vi_for_tree (cfun->decl)))
4289             make_constraint_from (get_varinfo (escaped_id), anything_id);
4290           else if (in_ipa_mode
4291                    && fi != NULL)
4292             {
4293               struct constraint_expr lhs, rhs;
4294               lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_result);
4295               rhs.var = anything_id;
4296               rhs.offset = 0;
4297               rhs.type = SCALAR;
4298               process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
4299             }
4300           return true;
4301         }
4302       /* printf-style functions may have hooks to set pointers to
4303          point to somewhere into the generated string.  Leave them
4304          for a later excercise...  */
4305       default:
4306         /* Fallthru to general call handling.  */;
4307       }
4308
4309   return false;
4310 }
4311
4312 /* Create constraints for the call T.  */
4313
4314 static void
4315 find_func_aliases_for_call (gimple t)
4316 {
4317   tree fndecl = gimple_call_fndecl (t);
4318   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
4319   VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
4320   varinfo_t fi;
4321
4322   if (fndecl != NULL_TREE
4323       && DECL_BUILT_IN (fndecl)
4324       && find_func_aliases_for_builtin_call (t))
4325     return;
4326
4327   fi = get_fi_for_callee (t);
4328   if (!in_ipa_mode
4329       || (fndecl && !fi->is_fn_info))
4330     {
4331       VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
4332       int flags = gimple_call_flags (t);
4333
4334       /* Const functions can return their arguments and addresses
4335          of global memory but not of escaped memory.  */
4336       if (flags & (ECF_CONST|ECF_NOVOPS))
4337         {
4338           if (gimple_call_lhs (t))
4339             handle_const_call (t, &rhsc);
4340         }
4341       /* Pure functions can return addresses in and of memory
4342          reachable from their arguments, but they are not an escape
4343          point for reachable memory of their arguments.  */
4344       else if (flags & (ECF_PURE|ECF_LOOPING_CONST_OR_PURE))
4345         handle_pure_call (t, &rhsc);
4346       else
4347         handle_rhs_call (t, &rhsc);
4348       if (gimple_call_lhs (t))
4349         handle_lhs_call (t, gimple_call_lhs (t), flags, rhsc, fndecl);
4350       VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4351     }
4352   else
4353     {
4354       tree lhsop;
4355       unsigned j;
4356
4357       /* Assign all the passed arguments to the appropriate incoming
4358          parameters of the function.  */
4359       for (j = 0; j < gimple_call_num_args (t); j++)
4360         {
4361           struct constraint_expr lhs ;
4362           struct constraint_expr *rhsp;
4363           tree arg = gimple_call_arg (t, j);
4364
4365           get_constraint_for_rhs (arg, &rhsc);
4366           lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_parm_base + j);
4367           while (VEC_length (ce_s, rhsc) != 0)
4368             {
4369               rhsp = VEC_last (ce_s, rhsc);
4370               process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4371               VEC_pop (ce_s, rhsc);
4372             }
4373         }
4374
4375       /* If we are returning a value, assign it to the result.  */
4376       lhsop = gimple_call_lhs (t);
4377       if (lhsop)
4378         {
4379           struct constraint_expr rhs;
4380           struct constraint_expr *lhsp;
4381
4382           get_constraint_for (lhsop, &lhsc);
4383           rhs = get_function_part_constraint (fi, fi_result);
4384           if (fndecl
4385               && DECL_RESULT (fndecl)
4386               && DECL_BY_REFERENCE (DECL_RESULT (fndecl)))
4387             {
4388               VEC(ce_s, heap) *tem = NULL;
4389               VEC_safe_push (ce_s, heap, tem, &rhs);
4390               do_deref (&tem);
4391               rhs = *VEC_index (ce_s, tem, 0);
4392               VEC_free(ce_s, heap, tem);
4393             }
4394           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, j, lhsp)
4395             process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhs));
4396         }
4397
4398       /* If we pass the result decl by reference, honor that.  */
4399       if (lhsop
4400           && fndecl
4401           && DECL_RESULT (fndecl)
4402           && DECL_BY_REFERENCE (DECL_RESULT (fndecl)))
4403         {
4404           struct constraint_expr lhs;
4405           struct constraint_expr *rhsp;
4406
4407           get_constraint_for_address_of (lhsop, &rhsc);
4408           lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_result);
4409           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, j, rhsp)
4410             process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4411           VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4412         }
4413
4414       /* If we use a static chain, pass it along.  */
4415       if (gimple_call_chain (t))
4416         {
4417           struct constraint_expr lhs;
4418           struct constraint_expr *rhsp;
4419
4420           get_constraint_for (gimple_call_chain (t), &rhsc);
4421           lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_static_chain);
4422           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, j, rhsp)
4423             process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4424         }
4425     }
4426 }
4427
4428 /* Walk statement T setting up aliasing constraints according to the
4429    references found in T.  This function is the main part of the
4430    constraint builder.  AI points to auxiliary alias information used
4431    when building alias sets and computing alias grouping heuristics.  */
4432
4433 static void
4434 find_func_aliases (gimple origt)
4435 {
4436   gimple t = origt;
4437   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
4438   VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
4439   struct constraint_expr *c;
4440   varinfo_t fi;
4441
4442   /* Now build constraints expressions.  */
4443   if (gimple_code (t) == GIMPLE_PHI)
4444     {
4445       size_t i;
4446       unsigned int j;
4447
4448       /* For a phi node, assign all the arguments to
4449          the result.  */
4450       get_constraint_for (gimple_phi_result (t), &lhsc);
4451       for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (t); i++)
4452         {
4453           tree strippedrhs = PHI_ARG_DEF (t, i);
4454
4455           STRIP_NOPS (strippedrhs);
4456           get_constraint_for_rhs (gimple_phi_arg_def (t, i), &rhsc);
4457
4458           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, j, c)
4459             {
4460               struct constraint_expr *c2;
4461               while (VEC_length (ce_s, rhsc) > 0)
4462                 {
4463                   c2 = VEC_last (ce_s, rhsc);
4464                   process_constraint (new_constraint (*c, *c2));
4465                   VEC_pop (ce_s, rhsc);
4466                 }
4467             }
4468         }
4469     }
4470   /* In IPA mode, we need to generate constraints to pass call
4471      arguments through their calls.   There are two cases,
4472      either a GIMPLE_CALL returning a value, or just a plain
4473      GIMPLE_CALL when we are not.
4474
4475      In non-ipa mode, we need to generate constraints for each
4476      pointer passed by address.  */
4477   else if (is_gimple_call (t))
4478     find_func_aliases_for_call (t);
4479     
4480   /* Otherwise, just a regular assignment statement.  Only care about
4481      operations with pointer result, others are dealt with as escape
4482      points if they have pointer operands.  */
4483   else if (is_gimple_assign (t))
4484     {
4485       /* Otherwise, just a regular assignment statement.  */
4486       tree lhsop = gimple_assign_lhs (t);
4487       tree rhsop = (gimple_num_ops (t) == 2) ? gimple_assign_rhs1 (t) : NULL;
4488
4489       if (rhsop && TREE_CLOBBER_P (rhsop))
4490         /* Ignore clobbers, they don't actually store anything into
4491            the LHS.  */
4492         ;
4493       else if (rhsop && AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (lhsop)))
4494         do_structure_copy (lhsop, rhsop);
4495       else
4496         {
4497           enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (t);
4498
4499           get_constraint_for (lhsop, &lhsc);
4500
4501           if (code == POINTER_PLUS_EXPR)
4502             get_constraint_for_ptr_offset (gimple_assign_rhs1 (t),
4503                                            gimple_assign_rhs2 (t), &rhsc);
4504           else if (code == BIT_AND_EXPR
4505                    && TREE_CODE (gimple_assign_rhs2 (t)) == INTEGER_CST)
4506             {
4507               /* Aligning a pointer via a BIT_AND_EXPR is offsetting
4508                  the pointer.  Handle it by offsetting it by UNKNOWN.  */
4509               get_constraint_for_ptr_offset (gimple_assign_rhs1 (t),
4510                                              NULL_TREE, &rhsc);
4511             }
4512           else if ((CONVERT_EXPR_CODE_P (code)
4513                     && !(POINTER_TYPE_P (gimple_expr_type (t))
4514                          && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (rhsop))))
4515                    || gimple_assign_single_p (t))
4516             get_constraint_for_rhs (rhsop, &rhsc);
4517           else if (truth_value_p (code))
4518             /* Truth value results are not pointer (parts).  Or at least
4519                very very unreasonable obfuscation of a part.  */
4520             ;
4521           else
4522             {
4523               /* All other operations are merges.  */
4524               VEC (ce_s, heap) *tmp = NULL;
4525               struct constraint_expr *rhsp;
4526               unsigned i, j;
4527               get_constraint_for_rhs (gimple_assign_rhs1 (t), &rhsc);
4528               for (i = 2; i < gimple_num_ops (t); ++i)
4529                 {
4530                   get_constraint_for_rhs (gimple_op (t, i), &tmp);
4531                   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, tmp, j, rhsp)
4532                     VEC_safe_push (ce_s, heap, rhsc, rhsp);
4533                   VEC_truncate (ce_s, tmp, 0);
4534                 }
4535               VEC_free (ce_s, heap, tmp);
4536             }
4537           process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4538         }
4539       /* If there is a store to a global variable the rhs escapes.  */
4540       if ((lhsop = get_base_address (lhsop)) != NULL_TREE
4541           && DECL_P (lhsop)
4542           && is_global_var (lhsop)
4543           && (!in_ipa_mode
4544               || DECL_EXTERNAL (lhsop) || TREE_PUBLIC (lhsop)))
4545         make_escape_constraint (rhsop);
4546     }
4547   /* Handle escapes through return.  */
4548   else if (gimple_code (t) == GIMPLE_RETURN
4549            && gimple_return_retval (t) != NULL_TREE)
4550     {
4551       fi = NULL;
4552       if (!in_ipa_mode
4553           || !(fi = get_vi_for_tree (cfun->decl)))
4554         make_escape_constraint (gimple_return_retval (t));
4555       else if (in_ipa_mode
4556                && fi != NULL)
4557         {
4558           struct constraint_expr lhs ;
4559           struct constraint_expr *rhsp;
4560           unsigned i;
4561
4562           lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_result);
4563           get_constraint_for_rhs (gimple_return_retval (t), &rhsc);
4564           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
4565             process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4566         }
4567     }
4568   /* Handle asms conservatively by adding escape constraints to everything.  */
4569   else if (gimple_code (t) == GIMPLE_ASM)
4570     {
4571       unsigned i, noutputs;
4572       const char **oconstraints;
4573       const char *constraint;
4574       bool allows_mem, allows_reg, is_inout;
4575
4576       noutputs = gimple_asm_noutputs (t);
4577       oconstraints = XALLOCAVEC (const char *, noutputs);
4578
4579       for (i = 0; i < noutputs; ++i)
4580         {
4581           tree link = gimple_asm_output_op (t, i);
4582           tree op = TREE_VALUE (link);
4583
4584           constraint = TREE_STRING_POINTER (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (link)));
4585           oconstraints[i] = constraint;
4586           parse_output_constraint (&constraint, i, 0, 0, &allows_mem,
4587                                    &allows_reg, &is_inout);
4588
4589           /* A memory constraint makes the address of the operand escape.  */
4590           if (!allows_reg && allows_mem)
4591             make_escape_constraint (build_fold_addr_expr (op));
4592
4593           /* The asm may read global memory, so outputs may point to
4594              any global memory.  */
4595           if (op)
4596             {
4597               VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
4598               struct constraint_expr rhsc, *lhsp;
4599               unsigned j;
4600               get_constraint_for (op, &lhsc);
4601               rhsc.var = nonlocal_id;
4602               rhsc.offset = 0;
4603               rhsc.type = SCALAR;
4604               FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, j, lhsp)
4605                 process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhsc));
4606               VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4607             }
4608         }
4609       for (i = 0; i < gimple_asm_ninputs (t); ++i)
4610         {
4611           tree link = gimple_asm_input_op (t, i);
4612           tree op = TREE_VALUE (link);
4613
4614           constraint = TREE_STRING_POINTER (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (link)));
4615
4616           parse_input_constraint (&constraint, 0, 0, noutputs, 0, oconstraints,
4617                                   &allows_mem, &allows_reg);
4618
4619           /* A memory constraint makes the address of the operand escape.  */
4620           if (!allows_reg && allows_mem)
4621             make_escape_constraint (build_fold_addr_expr (op));
4622           /* Strictly we'd only need the constraint to ESCAPED if
4623              the asm clobbers memory, otherwise using something
4624              along the lines of per-call clobbers/uses would be enough.  */
4625           else if (op)
4626             make_escape_constraint (op);
4627         }
4628     }
4629
4630   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4631   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4632 }
4633
4634
4635 /* Create a constraint adding to the clobber set of FI the memory
4636    pointed to by PTR.  */
4637
4638 static void
4639 process_ipa_clobber (varinfo_t fi, tree ptr)
4640 {
4641   VEC(ce_s, heap) *ptrc = NULL;
4642   struct constraint_expr *c, lhs;
4643   unsigned i;
4644   get_constraint_for_rhs (ptr, &ptrc);
4645   lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_clobbers);
4646   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, ptrc, i, c)
4647     process_constraint (new_constraint (lhs, *c));
4648   VEC_free (ce_s, heap, ptrc);
4649 }
4650
4651 /* Walk statement T setting up clobber and use constraints according to the
4652    references found in T.  This function is a main part of the
4653    IPA constraint builder.  */
4654
4655 static void
4656 find_func_clobbers (gimple origt)
4657 {
4658   gimple t = origt;
4659   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
4660   VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
4661   varinfo_t fi;
4662
4663   /* Add constraints for clobbered/used in IPA mode.
4664      We are not interested in what automatic variables are clobbered
4665      or used as we only use the information in the caller to which
4666      they do not escape.  */
4667   gcc_assert (in_ipa_mode);
4668
4669   /* If the stmt refers to memory in any way it better had a VUSE.  */
4670   if (gimple_vuse (t) == NULL_TREE)
4671     return;
4672
4673   /* We'd better have function information for the current function.  */
4674   fi = lookup_vi_for_tree (cfun->decl);
4675   gcc_assert (fi != NULL);
4676
4677   /* Account for stores in assignments and calls.  */
4678   if (gimple_vdef (t) != NULL_TREE
4679       && gimple_has_lhs (t))
4680     {
4681       tree lhs = gimple_get_lhs (t);
4682       tree tem = lhs;
4683       while (handled_component_p (tem))
4684         tem = TREE_OPERAND (tem, 0);
4685       if ((DECL_P (tem)
4686            && !auto_var_in_fn_p (tem, cfun->decl))
4687           || INDIRECT_REF_P (tem)
4688           || (TREE_CODE (tem) == MEM_REF
4689               && !(TREE_CODE (TREE_OPERAND (tem, 0)) == ADDR_EXPR
4690                    && auto_var_in_fn_p
4691                         (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 0), 0), cfun->decl))))
4692         {
4693           struct constraint_expr lhsc, *rhsp;
4694           unsigned i;
4695           lhsc = get_function_part_constraint (fi, fi_clobbers);
4696           get_constraint_for_address_of (lhs, &rhsc);
4697           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
4698             process_constraint (new_constraint (lhsc, *rhsp));
4699           VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4700         }
4701     }
4702
4703   /* Account for uses in assigments and returns.  */
4704   if (gimple_assign_single_p (t)
4705       || (gimple_code (t) == GIMPLE_RETURN
4706           && gimple_return_retval (t) != NULL_TREE))
4707     {
4708       tree rhs = (gimple_assign_single_p (t)
4709                   ? gimple_assign_rhs1 (t) : gimple_return_retval (t));
4710       tree tem = rhs;
4711       while (handled_component_p (tem))
4712         tem = TREE_OPERAND (tem, 0);
4713       if ((DECL_P (tem)
4714            && !auto_var_in_fn_p (tem, cfun->decl))
4715           || INDIRECT_REF_P (tem)
4716           || (TREE_CODE (tem) == MEM_REF
4717               && !(TREE_CODE (TREE_OPERAND (tem, 0)) == ADDR_EXPR
4718                    && auto_var_in_fn_p
4719                         (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 0), 0), cfun->decl))))
4720         {
4721           struct constraint_expr lhs, *rhsp;
4722           unsigned i;
4723           lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_uses);
4724           get_constraint_for_address_of (rhs, &rhsc);
4725           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
4726             process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4727           VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4728         }
4729     }
4730
4731   if (is_gimple_call (t))
4732     {
4733       varinfo_t cfi = NULL;
4734       tree decl = gimple_call_fndecl (t);
4735       struct constraint_expr lhs, rhs;
4736       unsigned i, j;
4737
4738       /* For builtins we do not have separate function info.  For those
4739          we do not generate escapes for we have to generate clobbers/uses.  */
4740       if (decl
4741           && DECL_BUILT_IN_CLASS (decl) == BUILT_IN_NORMAL)
4742         switch (DECL_FUNCTION_CODE (decl))
4743           {
4744           /* The following functions use and clobber memory pointed to
4745              by their arguments.  */
4746           case BUILT_IN_STRCPY:
4747           case BUILT_IN_STRNCPY:
4748           case BUILT_IN_BCOPY:
4749           case BUILT_IN_MEMCPY:
4750           case BUILT_IN_MEMMOVE:
4751           case BUILT_IN_MEMPCPY:
4752           case BUILT_IN_STPCPY:
4753           case BUILT_IN_STPNCPY:
4754           case BUILT_IN_STRCAT:
4755           case BUILT_IN_STRNCAT:
4756           case BUILT_IN_STRCPY_CHK:
4757           case BUILT_IN_STRNCPY_CHK:
4758           case BUILT_IN_MEMCPY_CHK:
4759           case BUILT_IN_MEMMOVE_CHK:
4760           case BUILT_IN_MEMPCPY_CHK:
4761           case BUILT_IN_STPCPY_CHK:
4762           case BUILT_IN_STPNCPY_CHK:
4763           case BUILT_IN_STRCAT_CHK:
4764           case BUILT_IN_STRNCAT_CHK:
4765             {
4766               tree dest = gimple_call_arg (t, (DECL_FUNCTION_CODE (decl)
4767                                                == BUILT_IN_BCOPY ? 1 : 0));
4768               tree src = gimple_call_arg (t, (DECL_FUNCTION_CODE (decl)
4769                                               == BUILT_IN_BCOPY ? 0 : 1));
4770               unsigned i;
4771               struct constraint_expr *rhsp, *lhsp;
4772               get_constraint_for_ptr_offset (dest, NULL_TREE, &lhsc);
4773               lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_clobbers);
4774               FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, i, lhsp)
4775                 process_constraint (new_constraint (lhs, *lhsp));
4776               VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4777               get_constraint_for_ptr_offset (src, NULL_TREE, &rhsc);
4778               lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_uses);
4779               FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
4780                 process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4781               VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4782               return;
4783             }
4784           /* The following function clobbers memory pointed to by
4785              its argument.  */
4786           case BUILT_IN_MEMSET:
4787           case BUILT_IN_MEMSET_CHK:
4788             {
4789               tree dest = gimple_call_arg (t, 0);
4790               unsigned i;
4791               ce_s *lhsp;
4792               get_constraint_for_ptr_offset (dest, NULL_TREE, &lhsc);
4793               lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_clobbers);
4794               FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, i, lhsp)
4795                 process_constraint (new_constraint (lhs, *lhsp));
4796               VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4797               return;
4798             }
4799           /* The following functions clobber their second and third
4800              arguments.  */
4801           case BUILT_IN_SINCOS:
4802           case BUILT_IN_SINCOSF:
4803           case BUILT_IN_SINCOSL:
4804             {
4805               process_ipa_clobber (fi, gimple_call_arg (t, 1));
4806               process_ipa_clobber (fi, gimple_call_arg (t, 2));
4807               return;
4808             }
4809           /* The following functions clobber their second argument.  */
4810           case BUILT_IN_FREXP:
4811           case BUILT_IN_FREXPF:
4812           case BUILT_IN_FREXPL:
4813           case BUILT_IN_LGAMMA_R:
4814           case BUILT_IN_LGAMMAF_R:
4815           case BUILT_IN_LGAMMAL_R:
4816           case BUILT_IN_GAMMA_R:
4817           case BUILT_IN_GAMMAF_R:
4818           case BUILT_IN_GAMMAL_R:
4819           case BUILT_IN_MODF:
4820           case BUILT_IN_MODFF:
4821           case BUILT_IN_MODFL:
4822             {
4823               process_ipa_clobber (fi, gimple_call_arg (t, 1));
4824               return;
4825             }
4826           /* The following functions clobber their third argument.  */
4827           case BUILT_IN_REMQUO:
4828           case BUILT_IN_REMQUOF:
4829           case BUILT_IN_REMQUOL:
4830             {
4831               process_ipa_clobber (fi, gimple_call_arg (t, 2));
4832               return;
4833             }
4834           /* The following functions neither read nor clobber memory.  */
4835           case BUILT_IN_ASSUME_ALIGNED:
4836           case BUILT_IN_FREE:
4837             return;
4838           /* Trampolines are of no interest to us.  */
4839           case BUILT_IN_INIT_TRAMPOLINE:
4840           case BUILT_IN_ADJUST_TRAMPOLINE:
4841             return;
4842           case BUILT_IN_VA_START:
4843           case BUILT_IN_VA_END:
4844             return;
4845           /* printf-style functions may have hooks to set pointers to
4846              point to somewhere into the generated string.  Leave them
4847              for a later excercise...  */
4848           default:
4849             /* Fallthru to general call handling.  */;
4850           }
4851
4852       /* Parameters passed by value are used.  */
4853       lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_uses);
4854       for (i = 0; i < gimple_call_num_args (t); i++)
4855         {
4856           struct constraint_expr *rhsp;
4857           tree arg = gimple_call_arg (t, i);
4858
4859           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME
4860               || is_gimple_min_invariant (arg))
4861             continue;
4862
4863           get_constraint_for_address_of (arg, &rhsc);
4864           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, j, rhsp)
4865             process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4866           VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4867         }
4868
4869       /* Build constraints for propagating clobbers/uses along the
4870          callgraph edges.  */
4871       cfi = get_fi_for_callee (t);
4872       if (cfi->id == anything_id)
4873         {
4874           if (gimple_vdef (t))
4875             make_constraint_from (first_vi_for_offset (fi, fi_clobbers),
4876                                   anything_id);
4877           make_constraint_from (first_vi_for_offset (fi, fi_uses),
4878                                 anything_id);
4879           return;
4880         }
4881
4882       /* For callees without function info (that's external functions),
4883          ESCAPED is clobbered and used.  */
4884       if (gimple_call_fndecl (t)
4885           && !cfi->is_fn_info)
4886         {
4887           varinfo_t vi;
4888
4889           if (gimple_vdef (t))
4890             make_copy_constraint (first_vi_for_offset (fi, fi_clobbers),
4891                                   escaped_id);
4892           make_copy_constraint (first_vi_for_offset (fi, fi_uses), escaped_id);
4893
4894           /* Also honor the call statement use/clobber info.  */
4895           if ((vi = lookup_call_clobber_vi (t)) != NULL)
4896             make_copy_constraint (first_vi_for_offset (fi, fi_clobbers),
4897                                   vi->id);
4898           if ((vi = lookup_call_use_vi (t)) != NULL)
4899             make_copy_constraint (first_vi_for_offset (fi, fi_uses),
4900                                   vi->id);
4901           return;
4902         }
4903
4904       /* Otherwise the caller clobbers and uses what the callee does.
4905          ???  This should use a new complex constraint that filters
4906          local variables of the callee.  */
4907       if (gimple_vdef (t))
4908         {
4909           lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_clobbers);
4910           rhs = get_function_part_constraint (cfi, fi_clobbers);
4911           process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
4912         }
4913       lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_uses);
4914       rhs = get_function_part_constraint (cfi, fi_uses);
4915       process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
4916     }
4917   else if (gimple_code (t) == GIMPLE_ASM)
4918     {
4919       /* ???  Ick.  We can do better.  */
4920       if (gimple_vdef (t))
4921         make_constraint_from (first_vi_for_offset (fi, fi_clobbers),
4922                               anything_id);
4923       make_constraint_from (first_vi_for_offset (fi, fi_uses),
4924                             anything_id);
4925     }
4926
4927   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4928 }
4929
4930
4931 /* Find the first varinfo in the same variable as START that overlaps with
4932    OFFSET.  Return NULL if we can't find one.  */
4933
4934 static varinfo_t
4935 first_vi_for_offset (varinfo_t start, unsigned HOST_WIDE_INT offset)
4936 {
4937   /* If the offset is outside of the variable, bail out.  */
4938   if (offset >= start->fullsize)
4939     return NULL;
4940
4941   /* If we cannot reach offset from start, lookup the first field
4942      and start from there.  */
4943   if (start->offset > offset)
4944     start = lookup_vi_for_tree (start->decl);
4945
4946   while (start)
4947     {
4948       /* We may not find a variable in the field list with the actual
4949          offset when when we have glommed a structure to a variable.
4950          In that case, however, offset should still be within the size
4951          of the variable. */
4952       if (offset >= start->offset
4953           && (offset - start->offset) < start->size)
4954         return start;
4955
4956       start= start->next;
4957     }
4958
4959   return NULL;
4960 }
4961
4962 /* Find the first varinfo in the same variable as START that overlaps with
4963    OFFSET.  If there is no such varinfo the varinfo directly preceding
4964    OFFSET is returned.  */
4965
4966 static varinfo_t
4967 first_or_preceding_vi_for_offset (varinfo_t start,
4968                                   unsigned HOST_WIDE_INT offset)
4969 {
4970   /* If we cannot reach offset from start, lookup the first field
4971      and start from there.  */
4972   if (start->offset > offset)
4973     start = lookup_vi_for_tree (start->decl);
4974
4975   /* We may not find a variable in the field list with the actual
4976      offset when when we have glommed a structure to a variable.
4977      In that case, however, offset should still be within the size
4978      of the variable.
4979      If we got beyond the offset we look for return the field
4980      directly preceding offset which may be the last field.  */
4981   while (start->next
4982          && offset >= start->offset
4983          && !((offset - start->offset) < start->size))
4984     start = start->next;
4985
4986   return start;
4987 }
4988
4989
4990 /* This structure is used during pushing fields onto the fieldstack
4991    to track the offset of the field, since bitpos_of_field gives it
4992    relative to its immediate containing type, and we want it relative
4993    to the ultimate containing object.  */
4994
4995 struct fieldoff
4996 {
4997   /* Offset from the base of the base containing object to this field.  */
4998   HOST_WIDE_INT offset;
4999
5000   /* Size, in bits, of the field.  */
5001   unsigned HOST_WIDE_INT size;
5002
5003   unsigned has_unknown_size : 1;
5004
5005   unsigned must_have_pointers : 1;
5006
5007   unsigned may_have_pointers : 1;
5008
5009   unsigned only_restrict_pointers : 1;
5010 };
5011 typedef struct fieldoff fieldoff_s;
5012
5013 DEF_VEC_O(fieldoff_s);
5014 DEF_VEC_ALLOC_O(fieldoff_s,heap);
5015
5016 /* qsort comparison function for two fieldoff's PA and PB */
5017
5018 static int
5019 fieldoff_compare (const void *pa, const void *pb)
5020 {
5021   const fieldoff_s *foa = (const fieldoff_s *)pa;
5022   const fieldoff_s *fob = (const fieldoff_s *)pb;
5023   unsigned HOST_WIDE_INT foasize, fobsize;
5024
5025   if (foa->offset < fob->offset)
5026     return -1;
5027   else if (foa->offset > fob->offset)
5028     return 1;
5029
5030   foasize = foa->size;
5031   fobsize = fob->size;
5032   if (foasize < fobsize)
5033     return -1;
5034   else if (foasize > fobsize)
5035     return 1;
5036   return 0;
5037 }
5038
5039 /* Sort a fieldstack according to the field offset and sizes.  */
5040 static void
5041 sort_fieldstack (VEC(fieldoff_s,heap) *fieldstack)
5042 {
5043   VEC_qsort (fieldoff_s, fieldstack, fieldoff_compare);
5044 }
5045
5046 /* Return true if V is a tree that we can have subvars for.
5047    Normally, this is any aggregate type.  Also complex
5048    types which are not gimple registers can have subvars.  */
5049
5050 static inline bool
5051 var_can_have_subvars (const_tree v)
5052 {
5053   /* Volatile variables should never have subvars.  */
5054   if (TREE_THIS_VOLATILE (v))
5055     return false;
5056
5057   /* Non decls or memory tags can never have subvars.  */
5058   if (!DECL_P (v))
5059     return false;
5060
5061   /* Aggregates without overlapping fields can have subvars.  */
5062   if (TREE_CODE (TREE_TYPE (v)) == RECORD_TYPE)
5063     return true;
5064
5065   return false;
5066 }
5067
5068 /* Return true if T is a type that does contain pointers.  */
5069
5070 static bool
5071 type_must_have_pointers (tree type)
5072 {
5073   if (POINTER_TYPE_P (type))
5074     return true;
5075
5076   if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
5077     return type_must_have_pointers (TREE_TYPE (type));
5078
5079   /* A function or method can have pointers as arguments, so track
5080      those separately.  */
5081   if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
5082       || TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
5083     return true;
5084
5085   return false;
5086 }
5087
5088 static bool
5089 field_must_have_pointers (tree t)
5090 {
5091   return type_must_have_pointers (TREE_TYPE (t));
5092 }
5093
5094 /* Given a TYPE, and a vector of field offsets FIELDSTACK, push all
5095    the fields of TYPE onto fieldstack, recording their offsets along
5096    the way.
5097
5098    OFFSET is used to keep track of the offset in this entire
5099    structure, rather than just the immediately containing structure.
5100    Returns false if the caller is supposed to handle the field we
5101    recursed for.  */
5102
5103 static bool
5104 push_fields_onto_fieldstack (tree type, VEC(fieldoff_s,heap) **fieldstack,
5105                              HOST_WIDE_INT offset)
5106 {
5107   tree field;
5108   bool empty_p = true;
5109
5110   if (TREE_CODE (type) != RECORD_TYPE)
5111     return false;
5112
5113   /* If the vector of fields is growing too big, bail out early.
5114      Callers check for VEC_length <= MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE, make
5115      sure this fails.  */
5116   if (VEC_length (fieldoff_s, *fieldstack) > MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE)
5117     return false;
5118
5119   for (field = TYPE_FIELDS (type); field; field = DECL_CHAIN (field))
5120     if (TREE_CODE (field) == FIELD_DECL)
5121       {
5122         bool push = false;
5123         HOST_WIDE_INT foff = bitpos_of_field (field);
5124
5125         if (!var_can_have_subvars (field)
5126             || TREE_CODE (TREE_TYPE (field)) == QUAL_UNION_TYPE
5127             || TREE_CODE (TREE_TYPE (field)) == UNION_TYPE)
5128           push = true;
5129         else if (!push_fields_onto_fieldstack
5130                     (TREE_TYPE (field), fieldstack, offset + foff)
5131                  && (DECL_SIZE (field)
5132                      && !integer_zerop (DECL_SIZE (field))))
5133           /* Empty structures may have actual size, like in C++.  So
5134              see if we didn't push any subfields and the size is
5135              nonzero, push the field onto the stack.  */
5136           push = true;
5137
5138         if (push)
5139           {
5140             fieldoff_s *pair = NULL;
5141             bool has_unknown_size = false;
5142             bool must_have_pointers_p;
5143
5144             if (!VEC_empty (fieldoff_s, *fieldstack))
5145               pair = VEC_last (fieldoff_s, *fieldstack);
5146
5147             /* If there isn't anything at offset zero, create sth.  */
5148             if (!pair
5149                 && offset + foff != 0)
5150               {
5151                 pair = VEC_safe_push (fieldoff_s, heap, *fieldstack, NULL);
5152                 pair->offset = 0;
5153                 pair->size = offset + foff;
5154                 pair->has_unknown_size = false;
5155                 pair->must_have_pointers = false;
5156                 pair->may_have_pointers = false;
5157                 pair->only_restrict_pointers = false;
5158               }
5159
5160             if (!DECL_SIZE (field)
5161                 || !host_integerp (DECL_SIZE (field), 1))
5162               has_unknown_size = true;
5163
5164             /* If adjacent fields do not contain pointers merge them.  */
5165             must_have_pointers_p = field_must_have_pointers (field);
5166             if (pair
5167                 && !has_unknown_size
5168                 && !must_have_pointers_p
5169                 && !pair->must_have_pointers
5170                 && !pair->has_unknown_size
5171                 && pair->offset + (HOST_WIDE_INT)pair->size == offset + foff)
5172               {
5173                 pair->size += TREE_INT_CST_LOW (DECL_SIZE (field));
5174               }
5175             else
5176               {
5177                 pair = VEC_safe_push (fieldoff_s, heap, *fieldstack, NULL);
5178                 pair->offset = offset + foff;
5179                 pair->has_unknown_size = has_unknown_size;
5180                 if (!has_unknown_size)
5181                   pair->size = TREE_INT_CST_LOW (DECL_SIZE (field));
5182                 else
5183                   pair->size = -1;
5184                 pair->must_have_pointers = must_have_pointers_p;
5185                 pair->may_have_pointers = true;
5186                 pair->only_restrict_pointers
5187                   = (!has_unknown_size
5188                      && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (field))
5189                      && TYPE_RESTRICT (TREE_TYPE (field)));
5190               }
5191           }
5192
5193         empty_p = false;
5194       }
5195
5196   return !empty_p;
5197 }
5198
5199 /* Count the number of arguments DECL has, and set IS_VARARGS to true
5200    if it is a varargs function.  */
5201
5202 static unsigned int
5203 count_num_arguments (tree decl, bool *is_varargs)
5204 {
5205   unsigned int num = 0;
5206   tree t;
5207
5208   /* Capture named arguments for K&R functions.  They do not
5209      have a prototype and thus no TYPE_ARG_TYPES.  */
5210   for (t = DECL_ARGUMENTS (decl); t; t = DECL_CHAIN (t))
5211     ++num;
5212
5213   /* Check if the function has variadic arguments.  */
5214   for (t = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl)); t; t = TREE_CHAIN (t))
5215     if (TREE_VALUE (t) == void_type_node)
5216       break;
5217   if (!t)
5218     *is_varargs = true;
5219
5220   return num;
5221 }
5222
5223 /* Creation function node for DECL, using NAME, and return the index
5224    of the variable we've created for the function.  */
5225
5226 static varinfo_t
5227 create_function_info_for (tree decl, const char *name)
5228 {
5229   struct function *fn = DECL_STRUCT_FUNCTION (decl);
5230   varinfo_t vi, prev_vi;
5231   tree arg;
5232   unsigned int i;
5233   bool is_varargs = false;
5234   unsigned int num_args = count_num_arguments (decl, &is_varargs);
5235
5236   /* Create the variable info.  */
5237
5238   vi = new_var_info (decl, name);
5239   vi->offset = 0;
5240   vi->size = 1;
5241   vi->fullsize = fi_parm_base + num_args;
5242   vi->is_fn_info = 1;
5243   vi->may_have_pointers = false;
5244   if (is_varargs)
5245     vi->fullsize = ~0;
5246   insert_vi_for_tree (vi->decl, vi);
5247
5248   prev_vi = vi;
5249
5250   /* Create a variable for things the function clobbers and one for
5251      things the function uses.  */
5252     {
5253       varinfo_t clobbervi, usevi;
5254       const char *newname;
5255       char *tempname;
5256
5257       asprintf (&tempname, "%s.clobber", name);
5258       newname = ggc_strdup (tempname);
5259       free (tempname);
5260
5261       clobbervi = new_var_info (NULL, newname);
5262       clobbervi->offset = fi_clobbers;
5263       clobbervi->size = 1;
5264       clobbervi->fullsize = vi->fullsize;
5265       clobbervi->is_full_var = true;
5266       clobbervi->is_global_var = false;
5267       gcc_assert (prev_vi->offset < clobbervi->offset);
5268       prev_vi->next = clobbervi;
5269       prev_vi = clobbervi;
5270
5271       asprintf (&tempname, "%s.use", name);
5272       newname = ggc_strdup (tempname);
5273       free (tempname);
5274
5275       usevi = new_var_info (NULL, newname);
5276       usevi->offset = fi_uses;
5277       usevi->size = 1;
5278       usevi->fullsize = vi->fullsize;
5279       usevi->is_full_var = true;
5280       usevi->is_global_var = false;
5281       gcc_assert (prev_vi->offset < usevi->offset);
5282       prev_vi->next = usevi;
5283       prev_vi = usevi;
5284     }
5285
5286   /* And one for the static chain.  */
5287   if (fn->static_chain_decl != NULL_TREE)
5288     {
5289       varinfo_t chainvi;
5290       const char *newname;
5291       char *tempname;
5292
5293       asprintf (&tempname, "%s.chain", name);
5294       newname = ggc_strdup (tempname);
5295       free (tempname);
5296
5297       chainvi = new_var_info (fn->static_chain_decl, newname);
5298       chainvi->offset = fi_static_chain;
5299       chainvi->size = 1;
5300       chainvi->fullsize = vi->fullsize;
5301       chainvi->is_full_var = true;
5302       chainvi->is_global_var = false;
5303       gcc_assert (prev_vi->offset < chainvi->offset);
5304       prev_vi->next = chainvi;
5305       prev_vi = chainvi;
5306       insert_vi_for_tree (fn->static_chain_decl, chainvi);
5307     }
5308
5309   /* Create a variable for the return var.  */
5310   if (DECL_RESULT (decl) != NULL
5311       || !VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl))))
5312     {
5313       varinfo_t resultvi;
5314       const char *newname;
5315       char *tempname;
5316       tree resultdecl = decl;
5317
5318       if (DECL_RESULT (decl))
5319         resultdecl = DECL_RESULT (decl);
5320
5321       asprintf (&tempname, "%s.result", name);
5322       newname = ggc_strdup (tempname);
5323       free (tempname);
5324
5325       resultvi = new_var_info (resultdecl, newname);
5326       resultvi->offset = fi_result;
5327       resultvi->size = 1;
5328       resultvi->fullsize = vi->fullsize;
5329       resultvi->is_full_var = true;
5330       if (DECL_RESULT (decl))
5331         resultvi->may_have_pointers = true;
5332       gcc_assert (prev_vi->offset < resultvi->offset);
5333       prev_vi->next = resultvi;
5334       prev_vi = resultvi;
5335       if (DECL_RESULT (decl))
5336         insert_vi_for_tree (DECL_RESULT (decl), resultvi);
5337     }
5338
5339   /* Set up variables for each argument.  */
5340   arg = DECL_ARGUMENTS (decl);
5341   for (i = 0; i < num_args; i++)
5342     {
5343       varinfo_t argvi;
5344       const char *newname;
5345       char *tempname;
5346       tree argdecl = decl;
5347
5348       if (arg)
5349         argdecl = arg;
5350
5351       asprintf (&tempname, "%s.arg%d", name, i);
5352       newname = ggc_strdup (tempname);
5353       free (tempname);
5354
5355       argvi = new_var_info (argdecl, newname);
5356       argvi->offset = fi_parm_base + i;
5357       argvi->size = 1;
5358       argvi->is_full_var = true;
5359       argvi->fullsize = vi->fullsize;
5360       if (arg)
5361         argvi->may_have_pointers = true;
5362       gcc_assert (prev_vi->offset < argvi->offset);
5363       prev_vi->next = argvi;
5364       prev_vi = argvi;
5365       if (arg)
5366         {
5367           insert_vi_for_tree (arg, argvi);
5368           arg = DECL_CHAIN (arg);
5369         }
5370     }
5371
5372   /* Add one representative for all further args.  */
5373   if (is_varargs)
5374     {
5375       varinfo_t argvi;
5376       const char *newname;
5377       char *tempname;
5378       tree decl;
5379
5380       asprintf (&tempname, "%s.varargs", name);
5381       newname = ggc_strdup (tempname);
5382       free (tempname);
5383
5384       /* We need sth that can be pointed to for va_start.  */
5385       decl = build_fake_var_decl (ptr_type_node);
5386
5387       argvi = new_var_info (decl, newname);
5388       argvi->offset = fi_parm_base + num_args;
5389       argvi->size = ~0;
5390       argvi->is_full_var = true;
5391       argvi->is_heap_var = true;
5392       argvi->fullsize = vi->fullsize;
5393       gcc_assert (prev_vi->offset < argvi->offset);
5394       prev_vi->next = argvi;
5395       prev_vi = argvi;
5396     }
5397
5398   return vi;
5399 }
5400
5401
5402 /* Return true if FIELDSTACK contains fields that overlap.
5403    FIELDSTACK is assumed to be sorted by offset.  */
5404
5405 static bool
5406 check_for_overlaps (VEC (fieldoff_s,heap) *fieldstack)
5407 {
5408   fieldoff_s *fo = NULL;
5409   unsigned int i;
5410   HOST_WIDE_INT lastoffset = -1;
5411
5412   FOR_EACH_VEC_ELT (fieldoff_s, fieldstack, i, fo)
5413     {
5414       if (fo->offset == lastoffset)
5415         return true;
5416       lastoffset = fo->offset;
5417     }
5418   return false;
5419 }
5420
5421 /* Create a varinfo structure for NAME and DECL, and add it to VARMAP.
5422    This will also create any varinfo structures necessary for fields
5423    of DECL.  */
5424
5425 static varinfo_t
5426 create_variable_info_for_1 (tree decl, const char *name)
5427 {
5428   varinfo_t vi, newvi;
5429   tree decl_type = TREE_TYPE (decl);
5430   tree declsize = DECL_P (decl) ? DECL_SIZE (decl) : TYPE_SIZE (decl_type);
5431   VEC (fieldoff_s,heap) *fieldstack = NULL;
5432   fieldoff_s *fo;
5433   unsigned int i;
5434
5435   if (!declsize
5436       || !host_integerp (declsize, 1))
5437     {
5438       vi = new_var_info (decl, name);
5439       vi->offset = 0;
5440       vi->size = ~0;
5441       vi->fullsize = ~0;
5442       vi->is_unknown_size_var = true;
5443       vi->is_full_var = true;
5444       vi->may_have_pointers = true;
5445       return vi;
5446     }
5447
5448   /* Collect field information.  */
5449   if (use_field_sensitive
5450       && var_can_have_subvars (decl)
5451       /* ???  Force us to not use subfields for global initializers
5452          in IPA mode.  Else we'd have to parse arbitrary initializers.  */
5453       && !(in_ipa_mode
5454            && is_global_var (decl)
5455            && DECL_INITIAL (decl)))
5456     {
5457       fieldoff_s *fo = NULL;
5458       bool notokay = false;
5459       unsigned int i;
5460
5461       push_fields_onto_fieldstack (decl_type, &fieldstack, 0);
5462
5463       for (i = 0; !notokay && VEC_iterate (fieldoff_s, fieldstack, i, fo); i++)
5464         if (fo->has_unknown_size
5465             || fo->offset < 0)
5466           {
5467             notokay = true;
5468             break;
5469           }
5470
5471       /* We can't sort them if we have a field with a variable sized type,
5472          which will make notokay = true.  In that case, we are going to return
5473          without creating varinfos for the fields anyway, so sorting them is a
5474          waste to boot.  */
5475       if (!notokay)
5476         {
5477           sort_fieldstack (fieldstack);
5478           /* Due to some C++ FE issues, like PR 22488, we might end up
5479              what appear to be overlapping fields even though they,
5480              in reality, do not overlap.  Until the C++ FE is fixed,
5481              we will simply disable field-sensitivity for these cases.  */
5482           notokay = check_for_overlaps (fieldstack);
5483         }
5484
5485       if (notokay)
5486         VEC_free (fieldoff_s, heap, fieldstack);
5487     }
5488
5489   /* If we didn't end up collecting sub-variables create a full
5490      variable for the decl.  */
5491   if (VEC_length (fieldoff_s, fieldstack) <= 1
5492       || VEC_length (fieldoff_s, fieldstack) > MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE)
5493     {
5494       vi = new_var_info (decl, name);
5495       vi->offset = 0;
5496       vi->may_have_pointers = true;
5497       vi->fullsize = TREE_INT_CST_LOW (declsize);
5498       vi->size = vi->fullsize;
5499       vi->is_full_var = true;
5500       VEC_free (fieldoff_s, heap, fieldstack);
5501       return vi;
5502     }
5503
5504   vi = new_var_info (decl, name);
5505   vi->fullsize = TREE_INT_CST_LOW (declsize);
5506   for (i = 0, newvi = vi;
5507        VEC_iterate (fieldoff_s, fieldstack, i, fo);
5508        ++i, newvi = newvi->next)
5509     {
5510       const char *newname = "NULL";
5511       char *tempname;
5512
5513       if (dump_file)
5514         {
5515           asprintf (&tempname, "%s." HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC
5516                     "+" HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, name, fo->offset, fo->size);
5517           newname = ggc_strdup (tempname);
5518           free (tempname);
5519         }
5520       newvi->name = newname;
5521       newvi->offset = fo->offset;
5522       newvi->size = fo->size;
5523       newvi->fullsize = vi->fullsize;
5524       newvi->may_have_pointers = fo->may_have_pointers;
5525       newvi->only_restrict_pointers = fo->only_restrict_pointers;
5526       if (i + 1 < VEC_length (fieldoff_s, fieldstack))
5527         newvi->next = new_var_info (decl, name);
5528     }
5529
5530   VEC_free (fieldoff_s, heap, fieldstack);
5531
5532   return vi;
5533 }
5534
5535 static unsigned int
5536 create_variable_info_for (tree decl, const char *name)
5537 {
5538   varinfo_t vi = create_variable_info_for_1 (decl, name);
5539   unsigned int id = vi->id;
5540
5541   insert_vi_for_tree (decl, vi);
5542
5543   if (TREE_CODE (decl) != VAR_DECL)
5544     return id;
5545
5546   /* Create initial constraints for globals.  */
5547   for (; vi; vi = vi->next)
5548     {
5549       if (!vi->may_have_pointers
5550           || !vi->is_global_var)
5551         continue;
5552
5553       /* Mark global restrict qualified pointers.  */
5554       if ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
5555            && TYPE_RESTRICT (TREE_TYPE (decl)))
5556           || vi->only_restrict_pointers)
5557         {
5558           make_constraint_from_global_restrict (vi, "GLOBAL_RESTRICT");
5559           continue;
5560         }
5561
5562       /* In non-IPA mode the initializer from nonlocal is all we need.  */
5563       if (!in_ipa_mode
5564           || DECL_HARD_REGISTER (decl))
5565         make_copy_constraint (vi, nonlocal_id);
5566
5567       /* In IPA mode parse the initializer and generate proper constraints
5568          for it.  */
5569       else
5570         {
5571           struct varpool_node *vnode = varpool_get_node (decl);
5572
5573           /* For escaped variables initialize them from nonlocal.  */
5574           if (!varpool_all_refs_explicit_p (vnode))
5575             make_copy_constraint (vi, nonlocal_id);
5576
5577           /* If this is a global variable with an initializer and we are in
5578              IPA mode generate constraints for it.  */
5579           if (DECL_INITIAL (decl))
5580             {
5581               VEC (ce_s, heap) *rhsc = NULL;
5582               struct constraint_expr lhs, *rhsp;
5583               unsigned i;
5584               get_constraint_for_rhs (DECL_INITIAL (decl), &rhsc);
5585               lhs.var = vi->id;
5586               lhs.offset = 0;
5587               lhs.type = SCALAR;
5588               FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
5589                 process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
5590               /* If this is a variable that escapes from the unit
5591                  the initializer escapes as well.  */
5592               if (!varpool_all_refs_explicit_p (vnode))
5593                 {
5594                   lhs.var = escaped_id;
5595                   lhs.offset = 0;
5596                   lhs.type = SCALAR;
5597                   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
5598                     process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
5599                 }
5600               VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
5601             }
5602         }
5603     }
5604
5605   return id;
5606 }
5607
5608 /* Print out the points-to solution for VAR to FILE.  */
5609
5610 static void
5611 dump_solution_for_var (FILE *file, unsigned int var)
5612 {
5613   varinfo_t vi = get_varinfo (var);
5614   unsigned int i;
5615   bitmap_iterator bi;
5616
5617   /* Dump the solution for unified vars anyway, this avoids difficulties
5618      in scanning dumps in the testsuite.  */
5619   fprintf (file, "%s = { ", vi->name);
5620   vi = get_varinfo (find (var));
5621   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vi->solution, 0, i, bi)
5622     fprintf (file, "%s ", get_varinfo (i)->name);
5623   fprintf (file, "}");
5624
5625   /* But note when the variable was unified.  */
5626   if (vi->id != var)
5627     fprintf (file, " same as %s", vi->name);
5628
5629   fprintf (file, "\n");
5630 }
5631
5632 /* Print the points-to solution for VAR to stdout.  */
5633
5634 DEBUG_FUNCTION void
5635 debug_solution_for_var (unsigned int var)
5636 {
5637   dump_solution_for_var (stdout, var);
5638 }
5639
5640 /* Create varinfo structures for all of the variables in the
5641    function for intraprocedural mode.  */
5642
5643 static void
5644 intra_create_variable_infos (void)
5645 {
5646   tree t;
5647
5648   /* For each incoming pointer argument arg, create the constraint ARG
5649      = NONLOCAL or a dummy variable if it is a restrict qualified
5650      passed-by-reference argument.  */
5651   for (t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl); t; t = DECL_CHAIN (t))
5652     {
5653       varinfo_t p = get_vi_for_tree (t);
5654
5655       /* For restrict qualified pointers to objects passed by
5656          reference build a real representative for the pointed-to object.
5657          Treat restrict qualified references the same.  */
5658       if (TYPE_RESTRICT (TREE_TYPE (t))
5659           && ((DECL_BY_REFERENCE (t) && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (t)))
5660               || TREE_CODE (TREE_TYPE (t)) == REFERENCE_TYPE))
5661         {
5662           struct constraint_expr lhsc, rhsc;
5663           varinfo_t vi;
5664           tree heapvar = build_fake_var_decl (TREE_TYPE (TREE_TYPE (t)));
5665           DECL_EXTERNAL (heapvar) = 1;
5666           vi = create_variable_info_for_1 (heapvar, "PARM_NOALIAS");
5667           insert_vi_for_tree (heapvar, vi);
5668           lhsc.var = p->id;
5669           lhsc.type = SCALAR;
5670           lhsc.offset = 0;
5671           rhsc.var = vi->id;
5672           rhsc.type = ADDRESSOF;
5673           rhsc.offset = 0;
5674           process_constraint (new_constraint (lhsc, rhsc));
5675           for (; vi; vi = vi->next)
5676             if (vi->may_have_pointers)
5677               {
5678                 if (vi->only_restrict_pointers)
5679                   make_constraint_from_global_restrict (vi, "GLOBAL_RESTRICT");
5680                 else
5681                   make_copy_constraint (vi, nonlocal_id);
5682               }
5683           continue;
5684         }
5685
5686       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (t))
5687           && TYPE_RESTRICT (TREE_TYPE (t)))
5688         make_constraint_from_global_restrict (p, "PARM_RESTRICT");
5689       else
5690         {
5691           for (; p; p = p->next)
5692             {
5693               if (p->only_restrict_pointers)
5694                 make_constraint_from_global_restrict (p, "PARM_RESTRICT");
5695               else if (p->may_have_pointers)
5696                 make_constraint_from (p, nonlocal_id);
5697             }
5698         }
5699     }
5700
5701   /* Add a constraint for a result decl that is passed by reference.  */
5702   if (DECL_RESULT (cfun->decl)
5703       && DECL_BY_REFERENCE (DECL_RESULT (cfun->decl)))
5704     {
5705       varinfo_t p, result_vi = get_vi_for_tree (DECL_RESULT (cfun->decl));
5706
5707       for (p = result_vi; p; p = p->next)
5708         make_constraint_from (p, nonlocal_id);
5709     }
5710
5711   /* Add a constraint for the incoming static chain parameter.  */
5712   if (cfun->static_chain_decl != NULL_TREE)
5713     {
5714       varinfo_t p, chain_vi = get_vi_for_tree (cfun->static_chain_decl);
5715
5716       for (p = chain_vi; p; p = p->next)
5717         make_constraint_from (p, nonlocal_id);
5718     }
5719 }
5720
5721 /* Structure used to put solution bitmaps in a hashtable so they can
5722    be shared among variables with the same points-to set.  */
5723
5724 typedef struct shared_bitmap_info
5725 {
5726   bitmap pt_vars;
5727   hashval_t hashcode;
5728 } *shared_bitmap_info_t;
5729 typedef const struct shared_bitmap_info *const_shared_bitmap_info_t;
5730
5731 static htab_t shared_bitmap_table;
5732
5733 /* Hash function for a shared_bitmap_info_t */
5734
5735 static hashval_t
5736 shared_bitmap_hash (const void *p)
5737 {
5738   const_shared_bitmap_info_t const bi = (const_shared_bitmap_info_t) p;
5739   return bi->hashcode;
5740 }
5741
5742 /* Equality function for two shared_bitmap_info_t's. */
5743
5744 static int
5745 shared_bitmap_eq (const void *p1, const void *p2)
5746 {
5747   const_shared_bitmap_info_t const sbi1 = (const_shared_bitmap_info_t) p1;
5748   const_shared_bitmap_info_t const sbi2 = (const_shared_bitmap_info_t) p2;
5749   return bitmap_equal_p (sbi1->pt_vars, sbi2->pt_vars);
5750 }
5751
5752 /* Lookup a bitmap in the shared bitmap hashtable, and return an already
5753    existing instance if there is one, NULL otherwise.  */
5754
5755 static bitmap
5756 shared_bitmap_lookup (bitmap pt_vars)
5757 {
5758   void **slot;
5759   struct shared_bitmap_info sbi;
5760
5761   sbi.pt_vars = pt_vars;
5762   sbi.hashcode = bitmap_hash (pt_vars);
5763
5764   slot = htab_find_slot_with_hash (shared_bitmap_table, &sbi,
5765                                    sbi.hashcode, NO_INSERT);
5766   if (!slot)
5767     return NULL;
5768   else
5769     return ((shared_bitmap_info_t) *slot)->pt_vars;
5770 }
5771
5772
5773 /* Add a bitmap to the shared bitmap hashtable.  */
5774
5775 static void
5776 shared_bitmap_add (bitmap pt_vars)
5777 {
5778   void **slot;
5779   shared_bitmap_info_t sbi = XNEW (struct shared_bitmap_info);
5780
5781   sbi->pt_vars = pt_vars;
5782   sbi->hashcode = bitmap_hash (pt_vars);
5783
5784   slot = htab_find_slot_with_hash (shared_bitmap_table, sbi,
5785                                    sbi->hashcode, INSERT);
5786   gcc_assert (!*slot);
5787   *slot = (void *) sbi;
5788 }
5789
5790
5791 /* Set bits in INTO corresponding to the variable uids in solution set FROM.  */
5792
5793 static void
5794 set_uids_in_ptset (bitmap into, bitmap from, struct pt_solution *pt)
5795 {
5796   unsigned int i;
5797   bitmap_iterator bi;
5798
5799   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (from, 0, i, bi)
5800     {
5801       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
5802
5803       /* The only artificial variables that are allowed in a may-alias
5804          set are heap variables.  */
5805       if (vi->is_artificial_var && !vi->is_heap_var)
5806         continue;
5807
5808       if (TREE_CODE (vi->decl) == VAR_DECL
5809           || TREE_CODE (vi->decl) == PARM_DECL
5810           || TREE_CODE (vi->decl) == RESULT_DECL)
5811         {
5812           /* If we are in IPA mode we will not recompute points-to
5813              sets after inlining so make sure they stay valid.  */
5814           if (in_ipa_mode
5815               && !DECL_PT_UID_SET_P (vi->decl))
5816             SET_DECL_PT_UID (vi->decl, DECL_UID (vi->decl));
5817
5818           /* Add the decl to the points-to set.  Note that the points-to
5819              set contains global variables.  */
5820           bitmap_set_bit (into, DECL_PT_UID (vi->decl));
5821           if (vi->is_global_var)
5822             pt->vars_contains_global = true;
5823         }
5824     }
5825 }
5826
5827
5828 /* Compute the points-to solution *PT for the variable VI.  */
5829
5830 static void
5831 find_what_var_points_to (varinfo_t orig_vi, struct pt_solution *pt)
5832 {
5833   unsigned int i;
5834   bitmap_iterator bi;
5835   bitmap finished_solution;
5836   bitmap result;
5837   varinfo_t vi;
5838
5839   memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
5840
5841   /* This variable may have been collapsed, let's get the real
5842      variable.  */
5843   vi = get_varinfo (find (orig_vi->id));
5844
5845   /* Translate artificial variables into SSA_NAME_PTR_INFO
5846      attributes.  */
5847   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vi->solution, 0, i, bi)
5848     {
5849       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
5850
5851       if (vi->is_artificial_var)
5852         {
5853           if (vi->id == nothing_id)
5854             pt->null = 1;
5855           else if (vi->id == escaped_id)
5856             {
5857               if (in_ipa_mode)
5858                 pt->ipa_escaped = 1;
5859               else
5860                 pt->escaped = 1;
5861             }
5862           else if (vi->id == nonlocal_id)
5863             pt->nonlocal = 1;
5864           else if (vi->is_heap_var)
5865             /* We represent heapvars in the points-to set properly.  */
5866             ;
5867           else if (vi->id == readonly_id)
5868             /* Nobody cares.  */
5869             ;
5870           else if (vi->id == anything_id
5871                    || vi->id == integer_id)
5872             pt->anything = 1;
5873         }
5874     }
5875
5876   /* Instead of doing extra work, simply do not create
5877      elaborate points-to information for pt_anything pointers.  */
5878   if (pt->anything)
5879     return;
5880
5881   /* Share the final set of variables when possible.  */
5882   finished_solution = BITMAP_GGC_ALLOC ();
5883   stats.points_to_sets_created++;
5884
5885   set_uids_in_ptset (finished_solution, vi->solution, pt);
5886   result = shared_bitmap_lookup (finished_solution);
5887   if (!result)
5888     {
5889       shared_bitmap_add (finished_solution);
5890       pt->vars = finished_solution;
5891     }
5892   else
5893     {
5894       pt->vars = result;
5895       bitmap_clear (finished_solution);
5896     }
5897 }
5898
5899 /* Given a pointer variable P, fill in its points-to set.  */
5900
5901 static void
5902 find_what_p_points_to (tree p)
5903 {
5904   struct ptr_info_def *pi;
5905   tree lookup_p = p;
5906   varinfo_t vi;
5907
5908   /* For parameters, get at the points-to set for the actual parm
5909      decl.  */
5910   if (TREE_CODE (p) == SSA_NAME
5911       && (TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (p)) == PARM_DECL
5912           || TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (p)) == RESULT_DECL)
5913       && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (p))
5914     lookup_p = SSA_NAME_VAR (p);
5915
5916   vi = lookup_vi_for_tree (lookup_p);
5917   if (!vi)
5918     return;
5919
5920   pi = get_ptr_info (p);
5921   find_what_var_points_to (vi, &pi->pt);
5922 }
5923
5924
5925 /* Query statistics for points-to solutions.  */
5926
5927 static struct {
5928   unsigned HOST_WIDE_INT pt_solution_includes_may_alias;
5929   unsigned HOST_WIDE_INT pt_solution_includes_no_alias;
5930   unsigned HOST_WIDE_INT pt_solutions_intersect_may_alias;
5931   unsigned HOST_WIDE_INT pt_solutions_intersect_no_alias;
5932 } pta_stats;
5933
5934 void
5935 dump_pta_stats (FILE *s)
5936 {
5937   fprintf (s, "\nPTA query stats:\n");
5938   fprintf (s, "  pt_solution_includes: "
5939            HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC" disambiguations, "
5940            HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC" queries\n",
5941            pta_stats.pt_solution_includes_no_alias,
5942            pta_stats.pt_solution_includes_no_alias
5943            + pta_stats.pt_solution_includes_may_alias);
5944   fprintf (s, "  pt_solutions_intersect: "
5945            HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC" disambiguations, "
5946            HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC" queries\n",
5947            pta_stats.pt_solutions_intersect_no_alias,
5948            pta_stats.pt_solutions_intersect_no_alias
5949            + pta_stats.pt_solutions_intersect_may_alias);
5950 }
5951
5952
5953 /* Reset the points-to solution *PT to a conservative default
5954    (point to anything).  */
5955
5956 void
5957 pt_solution_reset (struct pt_solution *pt)
5958 {
5959   memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
5960   pt->anything = true;
5961 }
5962
5963 /* Set the points-to solution *PT to point only to the variables
5964    in VARS.  VARS_CONTAINS_GLOBAL specifies whether that contains
5965    global variables and VARS_CONTAINS_RESTRICT specifies whether
5966    it contains restrict tag variables.  */
5967
5968 void
5969 pt_solution_set (struct pt_solution *pt, bitmap vars, bool vars_contains_global)
5970 {
5971   memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
5972   pt->vars = vars;
5973   pt->vars_contains_global = vars_contains_global;
5974 }
5975
5976 /* Set the points-to solution *PT to point only to the variable VAR.  */
5977
5978 void
5979 pt_solution_set_var (struct pt_solution *pt, tree var)
5980 {
5981   memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
5982   pt->vars = BITMAP_GGC_ALLOC ();
5983   bitmap_set_bit (pt->vars, DECL_PT_UID (var));
5984   pt->vars_contains_global = is_global_var (var);
5985 }
5986
5987 /* Computes the union of the points-to solutions *DEST and *SRC and
5988    stores the result in *DEST.  This changes the points-to bitmap
5989    of *DEST and thus may not be used if that might be shared.
5990    The points-to bitmap of *SRC and *DEST will not be shared after
5991    this function if they were not before.  */
5992
5993 static void
5994 pt_solution_ior_into (struct pt_solution *dest, struct pt_solution *src)
5995 {
5996   dest->anything |= src->anything;
5997   if (dest->anything)
5998     {
5999       pt_solution_reset (dest);
6000       return;
6001     }
6002
6003   dest->nonlocal |= src->nonlocal;
6004   dest->escaped |= src->escaped;
6005   dest->ipa_escaped |= src->ipa_escaped;
6006   dest->null |= src->null;
6007   dest->vars_contains_global |= src->vars_contains_global;
6008   if (!src->vars)
6009     return;
6010
6011   if (!dest->vars)
6012     dest->vars = BITMAP_GGC_ALLOC ();
6013   bitmap_ior_into (dest->vars, src->vars);
6014 }
6015
6016 /* Return true if the points-to solution *PT is empty.  */
6017
6018 bool
6019 pt_solution_empty_p (struct pt_solution *pt)
6020 {
6021   if (pt->anything
6022       || pt->nonlocal)
6023     return false;
6024
6025   if (pt->vars
6026       && !bitmap_empty_p (pt->vars))
6027     return false;
6028
6029   /* If the solution includes ESCAPED, check if that is empty.  */
6030   if (pt->escaped
6031       && !pt_solution_empty_p (&cfun->gimple_df->escaped))
6032     return false;
6033
6034   /* If the solution includes ESCAPED, check if that is empty.  */
6035   if (pt->ipa_escaped
6036       && !pt_solution_empty_p (&ipa_escaped_pt))
6037     return false;
6038
6039   return true;
6040 }
6041
6042 /* Return true if the points-to solution *PT only point to a single var, and
6043    return the var uid in *UID.  */
6044
6045 bool
6046 pt_solution_singleton_p (struct pt_solution *pt, unsigned *uid)
6047 {
6048   if (pt->anything || pt->nonlocal || pt->escaped || pt->ipa_escaped
6049       || pt->null || pt->vars == NULL
6050       || !bitmap_single_bit_set_p (pt->vars))
6051     return false;
6052
6053   *uid = bitmap_first_set_bit (pt->vars);
6054   return true;
6055 }
6056
6057 /* Return true if the points-to solution *PT includes global memory.  */
6058
6059 bool
6060 pt_solution_includes_global (struct pt_solution *pt)
6061 {
6062   if (pt->anything
6063       || pt->nonlocal
6064       || pt->vars_contains_global)
6065     return true;
6066
6067   if (pt->escaped)
6068     return pt_solution_includes_global (&cfun->gimple_df->escaped);
6069
6070   if (pt->ipa_escaped)
6071     return pt_solution_includes_global (&ipa_escaped_pt);
6072
6073   /* ???  This predicate is not correct for the IPA-PTA solution
6074      as we do not properly distinguish between unit escape points
6075      and global variables.  */
6076   if (cfun->gimple_df->ipa_pta)
6077     return true;
6078
6079   return false;
6080 }
6081
6082 /* Return true if the points-to solution *PT includes the variable
6083    declaration DECL.  */
6084
6085 static bool
6086 pt_solution_includes_1 (struct pt_solution *pt, const_tree decl)
6087 {
6088   if (pt->anything)
6089     return true;
6090
6091   if (pt->nonlocal
6092       && is_global_var (decl))
6093     return true;
6094
6095   if (pt->vars
6096       && bitmap_bit_p (pt->vars, DECL_PT_UID (decl)))
6097     return true;
6098
6099   /* If the solution includes ESCAPED, check it.  */
6100   if (pt->escaped
6101       && pt_solution_includes_1 (&cfun->gimple_df->escaped, decl))
6102     return true;
6103
6104   /* If the solution includes ESCAPED, check it.  */
6105   if (pt->ipa_escaped
6106       && pt_solution_includes_1 (&ipa_escaped_pt, decl))
6107     return true;
6108
6109   return false;
6110 }
6111
6112 bool
6113 pt_solution_includes (struct pt_solution *pt, const_tree decl)
6114 {
6115   bool res = pt_solution_includes_1 (pt, decl);
6116   if (res)
6117     ++pta_stats.pt_solution_includes_may_alias;
6118   else
6119     ++pta_stats.pt_solution_includes_no_alias;
6120   return res;
6121 }
6122
6123 /* Return true if both points-to solutions PT1 and PT2 have a non-empty
6124    intersection.  */
6125
6126 static bool
6127 pt_solutions_intersect_1 (struct pt_solution *pt1, struct pt_solution *pt2)
6128 {
6129   if (pt1->anything || pt2->anything)
6130     return true;
6131
6132   /* If either points to unknown global memory and the other points to
6133      any global memory they alias.  */
6134   if ((pt1->nonlocal
6135        && (pt2->nonlocal
6136            || pt2->vars_contains_global))
6137       || (pt2->nonlocal
6138           && pt1->vars_contains_global))
6139     return true;
6140
6141   /* Check the escaped solution if required.  */
6142   if ((pt1->escaped || pt2->escaped)
6143       && !pt_solution_empty_p (&cfun->gimple_df->escaped))
6144     {
6145       /* If both point to escaped memory and that solution
6146          is not empty they alias.  */
6147       if (pt1->escaped && pt2->escaped)
6148         return true;
6149
6150       /* If either points to escaped memory see if the escaped solution
6151          intersects with the other.  */
6152       if ((pt1->escaped
6153            && pt_solutions_intersect_1 (&cfun->gimple_df->escaped, pt2))
6154           || (pt2->escaped
6155               && pt_solutions_intersect_1 (&cfun->gimple_df->escaped, pt1)))
6156         return true;
6157     }
6158
6159   /* Check the escaped solution if required.
6160      ???  Do we need to check the local against the IPA escaped sets?  */
6161   if ((pt1->ipa_escaped || pt2->ipa_escaped)
6162       && !pt_solution_empty_p (&ipa_escaped_pt))
6163     {
6164       /* If both point to escaped memory and that solution
6165          is not empty they alias.  */
6166       if (pt1->ipa_escaped && pt2->ipa_escaped)
6167         return true;
6168
6169       /* If either points to escaped memory see if the escaped solution
6170          intersects with the other.  */
6171       if ((pt1->ipa_escaped
6172            && pt_solutions_intersect_1 (&ipa_escaped_pt, pt2))
6173           || (pt2->ipa_escaped
6174               && pt_solutions_intersect_1 (&ipa_escaped_pt, pt1)))
6175         return true;
6176     }
6177
6178   /* Now both pointers alias if their points-to solution intersects.  */
6179   return (pt1->vars
6180           && pt2->vars
6181           && bitmap_intersect_p (pt1->vars, pt2->vars));
6182 }
6183
6184 bool
6185 pt_solutions_intersect (struct pt_solution *pt1, struct pt_solution *pt2)
6186 {
6187   bool res = pt_solutions_intersect_1 (pt1, pt2);
6188   if (res)
6189     ++pta_stats.pt_solutions_intersect_may_alias;
6190   else
6191     ++pta_stats.pt_solutions_intersect_no_alias;
6192   return res;
6193 }
6194
6195
6196 /* Dump points-to information to OUTFILE.  */
6197
6198 static void
6199 dump_sa_points_to_info (FILE *outfile)
6200 {
6201   unsigned int i;
6202
6203   fprintf (outfile, "\nPoints-to sets\n\n");
6204
6205   if (dump_flags & TDF_STATS)
6206     {
6207       fprintf (outfile, "Stats:\n");
6208       fprintf (outfile, "Total vars:               %d\n", stats.total_vars);
6209       fprintf (outfile, "Non-pointer vars:          %d\n",
6210                stats.nonpointer_vars);
6211       fprintf (outfile, "Statically unified vars:  %d\n",
6212                stats.unified_vars_static);
6213       fprintf (outfile, "Dynamically unified vars: %d\n",
6214                stats.unified_vars_dynamic);
6215       fprintf (outfile, "Iterations:               %d\n", stats.iterations);
6216       fprintf (outfile, "Number of edges:          %d\n", stats.num_edges);
6217       fprintf (outfile, "Number of implicit edges: %d\n",
6218                stats.num_implicit_edges);
6219     }
6220
6221   for (i = 0; i < VEC_length (varinfo_t, varmap); i++)
6222     {
6223       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
6224       if (!vi->may_have_pointers)
6225         continue;
6226       dump_solution_for_var (outfile, i);
6227     }
6228 }
6229
6230
6231 /* Debug points-to information to stderr.  */
6232
6233 DEBUG_FUNCTION void
6234 debug_sa_points_to_info (void)
6235 {
6236   dump_sa_points_to_info (stderr);
6237 }
6238
6239
6240 /* Initialize the always-existing constraint variables for NULL
6241    ANYTHING, READONLY, and INTEGER */
6242
6243 static void
6244 init_base_vars (void)
6245 {
6246   struct constraint_expr lhs, rhs;
6247   varinfo_t var_anything;
6248   varinfo_t var_nothing;
6249   varinfo_t var_readonly;
6250   varinfo_t var_escaped;
6251   varinfo_t var_nonlocal;
6252   varinfo_t var_storedanything;
6253   varinfo_t var_integer;
6254
6255   /* Create the NULL variable, used to represent that a variable points
6256      to NULL.  */
6257   var_nothing = new_var_info (NULL_TREE, "NULL");
6258   gcc_assert (var_nothing->id == nothing_id);
6259   var_nothing->is_artificial_var = 1;
6260   var_nothing->offset = 0;
6261   var_nothing->size = ~0;
6262   var_nothing->fullsize = ~0;
6263   var_nothing->is_special_var = 1;
6264   var_nothing->may_have_pointers = 0;
6265   var_nothing->is_global_var = 0;
6266
6267   /* Create the ANYTHING variable, used to represent that a variable
6268      points to some unknown piece of memory.  */
6269   var_anything = new_var_info (NULL_TREE, "ANYTHING");
6270   gcc_assert (var_anything->id == anything_id);
6271   var_anything->is_artificial_var = 1;
6272   var_anything->size = ~0;
6273   var_anything->offset = 0;
6274   var_anything->next = NULL;
6275   var_anything->fullsize = ~0;
6276   var_anything->is_special_var = 1;
6277
6278   /* Anything points to anything.  This makes deref constraints just
6279      work in the presence of linked list and other p = *p type loops,
6280      by saying that *ANYTHING = ANYTHING. */
6281   lhs.type = SCALAR;
6282   lhs.var = anything_id;
6283   lhs.offset = 0;
6284   rhs.type = ADDRESSOF;
6285   rhs.var = anything_id;
6286   rhs.offset = 0;
6287
6288   /* This specifically does not use process_constraint because
6289      process_constraint ignores all anything = anything constraints, since all
6290      but this one are redundant.  */
6291   VEC_safe_push (constraint_t, heap, constraints, new_constraint (lhs, rhs));
6292
6293   /* Create the READONLY variable, used to represent that a variable
6294      points to readonly memory.  */
6295   var_readonly = new_var_info (NULL_TREE, "READONLY");
6296   gcc_assert (var_readonly->id == readonly_id);
6297   var_readonly->is_artificial_var = 1;
6298   var_readonly->offset = 0;
6299   var_readonly->size = ~0;
6300   var_readonly->fullsize = ~0;
6301   var_readonly->next = NULL;
6302   var_readonly->is_special_var = 1;
6303
6304   /* readonly memory points to anything, in order to make deref
6305      easier.  In reality, it points to anything the particular
6306      readonly variable can point to, but we don't track this
6307      separately. */
6308   lhs.type = SCALAR;
6309   lhs.var = readonly_id;
6310   lhs.offset = 0;
6311   rhs.type = ADDRESSOF;
6312   rhs.var = readonly_id;  /* FIXME */
6313   rhs.offset = 0;
6314   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6315
6316   /* Create the ESCAPED variable, used to represent the set of escaped
6317      memory.  */
6318   var_escaped = new_var_info (NULL_TREE, "ESCAPED");
6319   gcc_assert (var_escaped->id == escaped_id);
6320   var_escaped->is_artificial_var = 1;
6321   var_escaped->offset = 0;
6322   var_escaped->size = ~0;
6323   var_escaped->fullsize = ~0;
6324   var_escaped->is_special_var = 0;
6325
6326   /* Create the NONLOCAL variable, used to represent the set of nonlocal
6327      memory.  */
6328   var_nonlocal = new_var_info (NULL_TREE, "NONLOCAL");
6329   gcc_assert (var_nonlocal->id == nonlocal_id);
6330   var_nonlocal->is_artificial_var = 1;
6331   var_nonlocal->offset = 0;
6332   var_nonlocal->size = ~0;
6333   var_nonlocal->fullsize = ~0;
6334   var_nonlocal->is_special_var = 1;
6335
6336   /* ESCAPED = *ESCAPED, because escaped is may-deref'd at calls, etc.  */
6337   lhs.type = SCALAR;
6338   lhs.var = escaped_id;
6339   lhs.offset = 0;
6340   rhs.type = DEREF;
6341   rhs.var = escaped_id;
6342   rhs.offset = 0;
6343   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6344
6345   /* ESCAPED = ESCAPED + UNKNOWN_OFFSET, because if a sub-field escapes the
6346      whole variable escapes.  */
6347   lhs.type = SCALAR;
6348   lhs.var = escaped_id;
6349   lhs.offset = 0;
6350   rhs.type = SCALAR;
6351   rhs.var = escaped_id;
6352   rhs.offset = UNKNOWN_OFFSET;
6353   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6354
6355   /* *ESCAPED = NONLOCAL.  This is true because we have to assume
6356      everything pointed to by escaped points to what global memory can
6357      point to.  */
6358   lhs.type = DEREF;
6359   lhs.var = escaped_id;
6360   lhs.offset = 0;
6361   rhs.type = SCALAR;
6362   rhs.var = nonlocal_id;
6363   rhs.offset = 0;
6364   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6365
6366   /* NONLOCAL = &NONLOCAL, NONLOCAL = &ESCAPED.  This is true because
6367      global memory may point to global memory and escaped memory.  */
6368   lhs.type = SCALAR;
6369   lhs.var = nonlocal_id;
6370   lhs.offset = 0;
6371   rhs.type = ADDRESSOF;
6372   rhs.var = nonlocal_id;
6373   rhs.offset = 0;
6374   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6375   rhs.type = ADDRESSOF;
6376   rhs.var = escaped_id;
6377   rhs.offset = 0;
6378   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6379
6380   /* Create the STOREDANYTHING variable, used to represent the set of
6381      variables stored to *ANYTHING.  */
6382   var_storedanything = new_var_info (NULL_TREE, "STOREDANYTHING");
6383   gcc_assert (var_storedanything->id == storedanything_id);
6384   var_storedanything->is_artificial_var = 1;
6385   var_storedanything->offset = 0;
6386   var_storedanything->size = ~0;
6387   var_storedanything->fullsize = ~0;
6388   var_storedanything->is_special_var = 0;
6389
6390   /* Create the INTEGER variable, used to represent that a variable points
6391      to what an INTEGER "points to".  */
6392   var_integer = new_var_info (NULL_TREE, "INTEGER");
6393   gcc_assert (var_integer->id == integer_id);
6394   var_integer->is_artificial_var = 1;
6395   var_integer->size = ~0;
6396   var_integer->fullsize = ~0;
6397   var_integer->offset = 0;
6398   var_integer->next = NULL;
6399   var_integer->is_special_var = 1;
6400
6401   /* INTEGER = ANYTHING, because we don't know where a dereference of
6402      a random integer will point to.  */
6403   lhs.type = SCALAR;
6404   lhs.var = integer_id;
6405   lhs.offset = 0;
6406   rhs.type = ADDRESSOF;
6407   rhs.var = anything_id;
6408   rhs.offset = 0;
6409   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6410 }
6411
6412 /* Initialize things necessary to perform PTA */
6413
6414 static void
6415 init_alias_vars (void)
6416 {
6417   use_field_sensitive = (MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE > 1);
6418
6419   bitmap_obstack_initialize (&pta_obstack);
6420   bitmap_obstack_initialize (&oldpta_obstack);
6421   bitmap_obstack_initialize (&predbitmap_obstack);
6422
6423   constraint_pool = create_alloc_pool ("Constraint pool",
6424                                        sizeof (struct constraint), 30);
6425   variable_info_pool = create_alloc_pool ("Variable info pool",
6426                                           sizeof (struct variable_info), 30);
6427   constraints = VEC_alloc (constraint_t, heap, 8);
6428   varmap = VEC_alloc (varinfo_t, heap, 8);
6429   vi_for_tree = pointer_map_create ();
6430   call_stmt_vars = pointer_map_create ();
6431
6432   memset (&stats, 0, sizeof (stats));
6433   shared_bitmap_table = htab_create (511, shared_bitmap_hash,
6434                                      shared_bitmap_eq, free);
6435   init_base_vars ();
6436
6437   gcc_obstack_init (&fake_var_decl_obstack);
6438 }
6439
6440 /* Remove the REF and ADDRESS edges from GRAPH, as well as all the
6441    predecessor edges.  */
6442
6443 static void
6444 remove_preds_and_fake_succs (constraint_graph_t graph)
6445 {
6446   unsigned int i;
6447
6448   /* Clear the implicit ref and address nodes from the successor
6449      lists.  */
6450   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
6451     {
6452       if (graph->succs[i])
6453         bitmap_clear_range (graph->succs[i], FIRST_REF_NODE,
6454                             FIRST_REF_NODE * 2);
6455     }
6456
6457   /* Free the successor list for the non-ref nodes.  */
6458   for (i = FIRST_REF_NODE; i < graph->size; i++)
6459     {
6460       if (graph->succs[i])
6461         BITMAP_FREE (graph->succs[i]);
6462     }
6463
6464   /* Now reallocate the size of the successor list as, and blow away
6465      the predecessor bitmaps.  */
6466   graph->size = VEC_length (varinfo_t, varmap);
6467   graph->succs = XRESIZEVEC (bitmap, graph->succs, graph->size);
6468
6469   free (graph->implicit_preds);
6470   graph->implicit_preds = NULL;
6471   free (graph->preds);
6472   graph->preds = NULL;
6473   bitmap_obstack_release (&predbitmap_obstack);
6474 }
6475
6476 /* Solve the constraint set.  */
6477
6478 static void
6479 solve_constraints (void)
6480 {
6481   struct scc_info *si;
6482
6483   if (dump_file)
6484     fprintf (dump_file,
6485              "\nCollapsing static cycles and doing variable "
6486              "substitution\n");
6487
6488   init_graph (VEC_length (varinfo_t, varmap) * 2);
6489
6490   if (dump_file)
6491     fprintf (dump_file, "Building predecessor graph\n");
6492   build_pred_graph ();
6493
6494   if (dump_file)
6495     fprintf (dump_file, "Detecting pointer and location "
6496              "equivalences\n");
6497   si = perform_var_substitution (graph);
6498
6499   if (dump_file)
6500     fprintf (dump_file, "Rewriting constraints and unifying "
6501              "variables\n");
6502   rewrite_constraints (graph, si);
6503
6504   build_succ_graph ();
6505
6506   free_var_substitution_info (si);
6507
6508   /* Attach complex constraints to graph nodes.  */
6509   move_complex_constraints (graph);
6510
6511   if (dump_file)
6512     fprintf (dump_file, "Uniting pointer but not location equivalent "
6513              "variables\n");
6514   unite_pointer_equivalences (graph);
6515
6516   if (dump_file)
6517     fprintf (dump_file, "Finding indirect cycles\n");
6518   find_indirect_cycles (graph);
6519
6520   /* Implicit nodes and predecessors are no longer necessary at this
6521      point. */
6522   remove_preds_and_fake_succs (graph);
6523
6524   if (dump_file && (dump_flags & TDF_GRAPH))
6525     {
6526       fprintf (dump_file, "\n\n// The constraint graph before solve-graph "
6527                "in dot format:\n");
6528       dump_constraint_graph (dump_file);
6529       fprintf (dump_file, "\n\n");
6530     }
6531
6532   if (dump_file)
6533     fprintf (dump_file, "Solving graph\n");
6534
6535   solve_graph (graph);
6536
6537   if (dump_file && (dump_flags & TDF_GRAPH))
6538     {
6539       fprintf (dump_file, "\n\n// The constraint graph after solve-graph "
6540                "in dot format:\n");
6541       dump_constraint_graph (dump_file);
6542       fprintf (dump_file, "\n\n");
6543     }
6544
6545   if (dump_file)
6546     dump_sa_points_to_info (dump_file);
6547 }
6548
6549 /* Create points-to sets for the current function.  See the comments
6550    at the start of the file for an algorithmic overview.  */
6551
6552 static void
6553 compute_points_to_sets (void)
6554 {
6555   basic_block bb;
6556   unsigned i;
6557   varinfo_t vi;
6558
6559   timevar_push (TV_TREE_PTA);
6560
6561   init_alias_vars ();
6562
6563   intra_create_variable_infos ();
6564
6565   /* Now walk all statements and build the constraint set.  */
6566   FOR_EACH_BB (bb)
6567     {
6568       gimple_stmt_iterator gsi;
6569
6570       for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
6571         {
6572           gimple phi = gsi_stmt (gsi);
6573
6574           if (is_gimple_reg (gimple_phi_result (phi)))
6575             find_func_aliases (phi);
6576         }
6577
6578       for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
6579         {
6580           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
6581
6582           find_func_aliases (stmt);
6583         }
6584     }
6585
6586   if (dump_file)
6587     {
6588       fprintf (dump_file, "Points-to analysis\n\nConstraints:\n\n");
6589       dump_constraints (dump_file, 0);
6590     }
6591
6592   /* From the constraints compute the points-to sets.  */
6593   solve_constraints ();
6594
6595   /* Compute the points-to set for ESCAPED used for call-clobber analysis.  */
6596   find_what_var_points_to (get_varinfo (escaped_id),
6597                            &cfun->gimple_df->escaped);
6598
6599   /* Make sure the ESCAPED solution (which is used as placeholder in
6600      other solutions) does not reference itself.  This simplifies
6601      points-to solution queries.  */
6602   cfun->gimple_df->escaped.escaped = 0;
6603
6604   /* Mark escaped HEAP variables as global.  */
6605   FOR_EACH_VEC_ELT (varinfo_t, varmap, i, vi)
6606     if (vi->is_heap_var
6607         && !vi->is_global_var)
6608       DECL_EXTERNAL (vi->decl) = vi->is_global_var
6609         = pt_solution_includes (&cfun->gimple_df->escaped, vi->decl);
6610
6611   /* Compute the points-to sets for pointer SSA_NAMEs.  */
6612   for (i = 0; i < num_ssa_names; ++i)
6613     {
6614       tree ptr = ssa_name (i);
6615       if (ptr
6616           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr)))
6617         find_what_p_points_to (ptr);
6618     }
6619
6620   /* Compute the call-used/clobbered sets.  */
6621   FOR_EACH_BB (bb)
6622     {
6623       gimple_stmt_iterator gsi;
6624
6625       for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
6626         {
6627           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
6628           struct pt_solution *pt;
6629           if (!is_gimple_call (stmt))
6630             continue;
6631
6632           pt = gimple_call_use_set (stmt);
6633           if (gimple_call_flags (stmt) & ECF_CONST)
6634             memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
6635           else if ((vi = lookup_call_use_vi (stmt)) != NULL)
6636             {
6637               find_what_var_points_to (vi, pt);
6638               /* Escaped (and thus nonlocal) variables are always
6639                  implicitly used by calls.  */
6640               /* ???  ESCAPED can be empty even though NONLOCAL
6641                  always escaped.  */
6642               pt->nonlocal = 1;
6643               pt->escaped = 1;
6644             }
6645           else
6646             {
6647               /* If there is nothing special about this call then
6648                  we have made everything that is used also escape.  */
6649               *pt = cfun->gimple_df->escaped;
6650               pt->nonlocal = 1;
6651             }
6652
6653           pt = gimple_call_clobber_set (stmt);
6654           if (gimple_call_flags (stmt) & (ECF_CONST|ECF_PURE|ECF_NOVOPS))
6655             memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
6656           else if ((vi = lookup_call_clobber_vi (stmt)) != NULL)
6657             {
6658               find_what_var_points_to (vi, pt);
6659               /* Escaped (and thus nonlocal) variables are always
6660                  implicitly clobbered by calls.  */
6661               /* ???  ESCAPED can be empty even though NONLOCAL
6662                  always escaped.  */
6663               pt->nonlocal = 1;
6664               pt->escaped = 1;
6665             }
6666           else
6667             {
6668               /* If there is nothing special about this call then
6669                  we have made everything that is used also escape.  */
6670               *pt = cfun->gimple_df->escaped;
6671               pt->nonlocal = 1;
6672             }
6673         }
6674     }
6675
6676   timevar_pop (TV_TREE_PTA);
6677 }
6678
6679
6680 /* Delete created points-to sets.  */
6681
6682 static void
6683 delete_points_to_sets (void)
6684 {
6685   unsigned int i;
6686
6687   htab_delete (shared_bitmap_table);
6688   if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
6689     fprintf (dump_file, "Points to sets created:%d\n",
6690              stats.points_to_sets_created);
6691
6692   pointer_map_destroy (vi_for_tree);
6693   pointer_map_destroy (call_stmt_vars);
6694   bitmap_obstack_release (&pta_obstack);
6695   VEC_free (constraint_t, heap, constraints);
6696
6697   for (i = 0; i < graph->size; i++)
6698     VEC_free (constraint_t, heap, graph->complex[i]);
6699   free (graph->complex);
6700
6701   free (graph->rep);
6702   free (graph->succs);
6703   free (graph->pe);
6704   free (graph->pe_rep);
6705   free (graph->indirect_cycles);
6706   free (graph);
6707
6708   VEC_free (varinfo_t, heap, varmap);
6709   free_alloc_pool (variable_info_pool);
6710   free_alloc_pool (constraint_pool);
6711
6712   obstack_free (&fake_var_decl_obstack, NULL);
6713 }
6714
6715
6716 /* Compute points-to information for every SSA_NAME pointer in the
6717    current function and compute the transitive closure of escaped
6718    variables to re-initialize the call-clobber states of local variables.  */
6719
6720 unsigned int
6721 compute_may_aliases (void)
6722 {
6723   if (cfun->gimple_df->ipa_pta)
6724     {
6725       if (dump_file)
6726         {
6727           fprintf (dump_file, "\nNot re-computing points-to information "
6728                    "because IPA points-to information is available.\n\n");
6729
6730           /* But still dump what we have remaining it.  */
6731           dump_alias_info (dump_file);
6732
6733           if (dump_flags & TDF_DETAILS)
6734             dump_referenced_vars (dump_file);
6735         }
6736
6737       return 0;
6738     }
6739
6740   /* For each pointer P_i, determine the sets of variables that P_i may
6741      point-to.  Compute the reachability set of escaped and call-used
6742      variables.  */
6743   compute_points_to_sets ();
6744
6745   /* Debugging dumps.  */
6746   if (dump_file)
6747     {
6748       dump_alias_info (dump_file);
6749
6750       if (dump_flags & TDF_DETAILS)
6751         dump_referenced_vars (dump_file);
6752     }
6753
6754   /* Deallocate memory used by aliasing data structures and the internal
6755      points-to solution.  */
6756   delete_points_to_sets ();
6757
6758   gcc_assert (!need_ssa_update_p (cfun));
6759
6760   return 0;
6761 }
6762
6763 static bool
6764 gate_tree_pta (void)
6765 {
6766   return flag_tree_pta;
6767 }
6768
6769 /* A dummy pass to cause points-to information to be computed via
6770    TODO_rebuild_alias.  */
6771
6772 struct gimple_opt_pass pass_build_alias =
6773 {
6774  {
6775   GIMPLE_PASS,
6776   "alias",                  /* name */
6777   gate_tree_pta,            /* gate */
6778   NULL,                     /* execute */
6779   NULL,                     /* sub */
6780   NULL,                     /* next */
6781   0,                        /* static_pass_number */
6782   TV_NONE,                  /* tv_id */
6783   PROP_cfg | PROP_ssa,      /* properties_required */
6784   0,                        /* properties_provided */
6785   0,                        /* properties_destroyed */
6786   0,                        /* todo_flags_start */
6787   TODO_rebuild_alias        /* todo_flags_finish */
6788  }
6789 };
6790
6791 /* A dummy pass to cause points-to information to be computed via
6792    TODO_rebuild_alias.  */
6793
6794 struct gimple_opt_pass pass_build_ealias =
6795 {
6796  {
6797   GIMPLE_PASS,
6798   "ealias",                 /* name */
6799   gate_tree_pta,            /* gate */
6800   NULL,                     /* execute */
6801   NULL,                     /* sub */
6802   NULL,                     /* next */
6803   0,                        /* static_pass_number */
6804   TV_NONE,                  /* tv_id */
6805   PROP_cfg | PROP_ssa,      /* properties_required */
6806   0,                        /* properties_provided */
6807   0,                        /* properties_destroyed */
6808   0,                        /* todo_flags_start */
6809   TODO_rebuild_alias        /* todo_flags_finish */
6810  }
6811 };
6812
6813
6814 /* Return true if we should execute IPA PTA.  */
6815 static bool
6816 gate_ipa_pta (void)
6817 {
6818   return (optimize
6819           && flag_ipa_pta
6820           /* Don't bother doing anything if the program has errors.  */
6821           && !seen_error ());
6822 }
6823
6824 /* IPA PTA solutions for ESCAPED.  */
6825 struct pt_solution ipa_escaped_pt
6826   = { true, false, false, false, false, false, NULL };
6827
6828 /* Associate node with varinfo DATA. Worker for
6829    cgraph_for_node_and_aliases.  */
6830 static bool
6831 associate_varinfo_to_alias (struct cgraph_node *node, void *data)
6832 {
6833   if (node->alias || node->thunk.thunk_p)
6834     insert_vi_for_tree (node->decl, (varinfo_t)data);
6835   return false;
6836 }
6837
6838 /* Execute the driver for IPA PTA.  */
6839 static unsigned int
6840 ipa_pta_execute (void)
6841 {
6842   struct cgraph_node *node;
6843   struct varpool_node *var;
6844   int from;
6845
6846   in_ipa_mode = 1;
6847
6848   init_alias_vars ();
6849
6850   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6851     {
6852       dump_cgraph (dump_file);
6853       fprintf (dump_file, "\n");
6854     }
6855
6856   /* Build the constraints.  */
6857   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
6858     {
6859       varinfo_t vi;
6860       /* Nodes without a body are not interesting.  Especially do not
6861          visit clones at this point for now - we get duplicate decls
6862          there for inline clones at least.  */
6863       if (!cgraph_function_with_gimple_body_p (node))
6864         continue;
6865
6866       gcc_assert (!node->clone_of);
6867
6868       vi = create_function_info_for (node->decl,
6869                                      alias_get_name (node->decl));
6870       cgraph_for_node_and_aliases (node, associate_varinfo_to_alias, vi, true);
6871     }
6872
6873   /* Create constraints for global variables and their initializers.  */
6874   for (var = varpool_nodes; var; var = var->next)
6875     {
6876       if (var->alias)
6877         continue;
6878
6879       get_vi_for_tree (var->decl);
6880     }
6881
6882   if (dump_file)
6883     {
6884       fprintf (dump_file,
6885                "Generating constraints for global initializers\n\n");
6886       dump_constraints (dump_file, 0);
6887       fprintf (dump_file, "\n");
6888     }
6889   from = VEC_length (constraint_t, constraints);
6890
6891   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
6892     {
6893       struct function *func;
6894       basic_block bb;
6895       tree old_func_decl;
6896
6897       /* Nodes without a body are not interesting.  */
6898       if (!cgraph_function_with_gimple_body_p (node))
6899         continue;
6900
6901       if (dump_file)
6902         {
6903           fprintf (dump_file,
6904                    "Generating constraints for %s", cgraph_node_name (node));
6905           if (DECL_ASSEMBLER_NAME_SET_P (node->decl))
6906             fprintf (dump_file, " (%s)",
6907                      IDENTIFIER_POINTER (DECL_ASSEMBLER_NAME (node->decl)));
6908           fprintf (dump_file, "\n");
6909         }
6910
6911       func = DECL_STRUCT_FUNCTION (node->decl);
6912       old_func_decl = current_function_decl;
6913       push_cfun (func);
6914       current_function_decl = node->decl;
6915
6916       /* For externally visible or attribute used annotated functions use
6917          local constraints for their arguments.
6918          For local functions we see all callers and thus do not need initial
6919          constraints for parameters.  */
6920       if (node->reachable_from_other_partition
6921           || node->local.externally_visible
6922           || node->needed)
6923         {
6924           intra_create_variable_infos ();
6925
6926           /* We also need to make function return values escape.  Nothing
6927              escapes by returning from main though.  */
6928           if (!MAIN_NAME_P (DECL_NAME (node->decl)))
6929             {
6930               varinfo_t fi, rvi;
6931               fi = lookup_vi_for_tree (node->decl);
6932               rvi = first_vi_for_offset (fi, fi_result);
6933               if (rvi && rvi->offset == fi_result)
6934                 {
6935                   struct constraint_expr includes;
6936                   struct constraint_expr var;
6937                   includes.var = escaped_id;
6938                   includes.offset = 0;
6939                   includes.type = SCALAR;
6940                   var.var = rvi->id;
6941                   var.offset = 0;
6942                   var.type = SCALAR;
6943                   process_constraint (new_constraint (includes, var));
6944                 }
6945             }
6946         }
6947
6948       /* Build constriants for the function body.  */
6949       FOR_EACH_BB_FN (bb, func)
6950         {
6951           gimple_stmt_iterator gsi;
6952
6953           for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi);
6954                gsi_next (&gsi))
6955             {
6956               gimple phi = gsi_stmt (gsi);
6957
6958               if (is_gimple_reg (gimple_phi_result (phi)))
6959                 find_func_aliases (phi);
6960             }
6961
6962           for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
6963             {
6964               gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
6965
6966               find_func_aliases (stmt);
6967               find_func_clobbers (stmt);
6968             }
6969         }
6970
6971       current_function_decl = old_func_decl;
6972       pop_cfun ();
6973
6974       if (dump_file)
6975         {
6976           fprintf (dump_file, "\n");
6977           dump_constraints (dump_file, from);
6978           fprintf (dump_file, "\n");
6979         }
6980       from = VEC_length (constraint_t, constraints);
6981     }
6982
6983   /* From the constraints compute the points-to sets.  */
6984   solve_constraints ();
6985
6986   /* Compute the global points-to sets for ESCAPED.
6987      ???  Note that the computed escape set is not correct
6988      for the whole unit as we fail to consider graph edges to
6989      externally visible functions.  */
6990   find_what_var_points_to (get_varinfo (escaped_id), &ipa_escaped_pt);
6991
6992   /* Make sure the ESCAPED solution (which is used as placeholder in
6993      other solutions) does not reference itself.  This simplifies
6994      points-to solution queries.  */
6995   ipa_escaped_pt.ipa_escaped = 0;
6996
6997   /* Assign the points-to sets to the SSA names in the unit.  */
6998   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
6999     {
7000       tree ptr;
7001       struct function *fn;
7002       unsigned i;
7003       varinfo_t fi;
7004       basic_block bb;
7005       struct pt_solution uses, clobbers;
7006       struct cgraph_edge *e;
7007
7008       /* Nodes without a body are not interesting.  */
7009       if (!cgraph_function_with_gimple_body_p (node))
7010         continue;
7011
7012       fn = DECL_STRUCT_FUNCTION (node->decl);
7013
7014       /* Compute the points-to sets for pointer SSA_NAMEs.  */
7015       FOR_EACH_VEC_ELT (tree, fn->gimple_df->ssa_names, i, ptr)
7016         {
7017           if (ptr
7018               && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr)))
7019             find_what_p_points_to (ptr);
7020         }
7021
7022       /* Compute the call-use and call-clobber sets for all direct calls.  */
7023       fi = lookup_vi_for_tree (node->decl);
7024       gcc_assert (fi->is_fn_info);
7025       find_what_var_points_to (first_vi_for_offset (fi, fi_clobbers),
7026                                &clobbers);
7027       find_what_var_points_to (first_vi_for_offset (fi, fi_uses), &uses);
7028       for (e = node->callers; e; e = e->next_caller)
7029         {
7030           if (!e->call_stmt)
7031             continue;
7032
7033           *gimple_call_clobber_set (e->call_stmt) = clobbers;
7034           *gimple_call_use_set (e->call_stmt) = uses;
7035         }
7036
7037       /* Compute the call-use and call-clobber sets for indirect calls
7038          and calls to external functions.  */
7039       FOR_EACH_BB_FN (bb, fn)
7040         {
7041           gimple_stmt_iterator gsi;
7042
7043           for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
7044             {
7045               gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
7046               struct pt_solution *pt;
7047               varinfo_t vi;
7048               tree decl;
7049
7050               if (!is_gimple_call (stmt))
7051                 continue;
7052
7053               /* Handle direct calls to external functions.  */
7054               decl = gimple_call_fndecl (stmt);
7055               if (decl
7056                   && (!(fi = lookup_vi_for_tree (decl))
7057                       || !fi->is_fn_info))
7058                 {
7059                   pt = gimple_call_use_set (stmt);
7060                   if (gimple_call_flags (stmt) & ECF_CONST)
7061                     memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
7062                   else if ((vi = lookup_call_use_vi (stmt)) != NULL)
7063                     {
7064                       find_what_var_points_to (vi, pt);
7065                       /* Escaped (and thus nonlocal) variables are always
7066                          implicitly used by calls.  */
7067                       /* ???  ESCAPED can be empty even though NONLOCAL
7068                          always escaped.  */
7069                       pt->nonlocal = 1;
7070                       pt->ipa_escaped = 1;
7071                     }
7072                   else
7073                     {
7074                       /* If there is nothing special about this call then
7075                          we have made everything that is used also escape.  */
7076                       *pt = ipa_escaped_pt;
7077                       pt->nonlocal = 1;
7078                     }
7079
7080                   pt = gimple_call_clobber_set (stmt);
7081                   if (gimple_call_flags (stmt) & (ECF_CONST|ECF_PURE|ECF_NOVOPS))
7082                     memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
7083                   else if ((vi = lookup_call_clobber_vi (stmt)) != NULL)
7084                     {
7085                       find_what_var_points_to (vi, pt);
7086                       /* Escaped (and thus nonlocal) variables are always
7087                          implicitly clobbered by calls.  */
7088                       /* ???  ESCAPED can be empty even though NONLOCAL
7089                          always escaped.  */
7090                       pt->nonlocal = 1;
7091                       pt->ipa_escaped = 1;
7092                     }
7093                   else
7094                     {
7095                       /* If there is nothing special about this call then
7096                          we have made everything that is used also escape.  */
7097                       *pt = ipa_escaped_pt;
7098                       pt->nonlocal = 1;
7099                     }
7100                 }
7101
7102               /* Handle indirect calls.  */
7103               if (!decl
7104                   && (fi = get_fi_for_callee (stmt)))
7105                 {
7106                   /* We need to accumulate all clobbers/uses of all possible
7107                      callees.  */
7108                   fi = get_varinfo (find (fi->id));
7109                   /* If we cannot constrain the set of functions we'll end up
7110                      calling we end up using/clobbering everything.  */
7111                   if (bitmap_bit_p (fi->solution, anything_id)
7112                       || bitmap_bit_p (fi->solution, nonlocal_id)
7113                       || bitmap_bit_p (fi->solution, escaped_id))
7114                     {
7115                       pt_solution_reset (gimple_call_clobber_set (stmt));
7116                       pt_solution_reset (gimple_call_use_set (stmt));
7117                     }
7118                   else
7119                     {
7120                       bitmap_iterator bi;
7121                       unsigned i;
7122                       struct pt_solution *uses, *clobbers;
7123
7124                       uses = gimple_call_use_set (stmt);
7125                       clobbers = gimple_call_clobber_set (stmt);
7126                       memset (uses, 0, sizeof (struct pt_solution));
7127                       memset (clobbers, 0, sizeof (struct pt_solution));
7128                       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (fi->solution, 0, i, bi)
7129                         {
7130                           struct pt_solution sol;
7131
7132                           vi = get_varinfo (i);
7133                           if (!vi->is_fn_info)
7134                             {
7135                               /* ???  We could be more precise here?  */
7136                               uses->nonlocal = 1;
7137                               uses->ipa_escaped = 1;
7138                               clobbers->nonlocal = 1;
7139                               clobbers->ipa_escaped = 1;
7140                               continue;
7141                             }
7142
7143                           if (!uses->anything)
7144                             {
7145                               find_what_var_points_to
7146                                   (first_vi_for_offset (vi, fi_uses), &sol);
7147                               pt_solution_ior_into (uses, &sol);
7148                             }
7149                           if (!clobbers->anything)
7150                             {
7151                               find_what_var_points_to
7152                                   (first_vi_for_offset (vi, fi_clobbers), &sol);
7153                               pt_solution_ior_into (clobbers, &sol);
7154                             }
7155                         }
7156                     }
7157                 }
7158             }
7159         }
7160
7161       fn->gimple_df->ipa_pta = true;
7162     }
7163
7164   delete_points_to_sets ();
7165
7166   in_ipa_mode = 0;
7167
7168   return 0;
7169 }
7170
7171 struct simple_ipa_opt_pass pass_ipa_pta =
7172 {
7173  {
7174   SIMPLE_IPA_PASS,
7175   "pta",                                /* name */
7176   gate_ipa_pta,                 /* gate */
7177   ipa_pta_execute,                      /* execute */
7178   NULL,                                 /* sub */
7179   NULL,                                 /* next */
7180   0,                                    /* static_pass_number */
7181   TV_IPA_PTA,                   /* tv_id */
7182   0,                                    /* properties_required */
7183   0,                                    /* properties_provided */
7184   0,                                    /* properties_destroyed */
7185   0,                                    /* todo_flags_start */
7186   TODO_update_ssa                       /* todo_flags_finish */
7187  }
7188 };