OSDN Git Service

* configure.ac (HAVE_GAS_LCOMM_WITH_ALIGNMENT): New assembler
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-structalias.c
1 /* Tree based points-to analysis
2    Copyright (C) 2005, 2006, 2007 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Daniel Berlin <dberlin@dberlin.org>
4
5    This file is part of GCC.
6
7    GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
8    under the terms of the GNU General Public License as published by
9    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
10    (at your option) any later version.
11
12    GCC is distributed in the hope that it will be useful,
13    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15    GNU General Public License for more details.
16
17    You should have received a copy of the GNU General Public License
18    along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
19    <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
20
21 #include "config.h"
22 #include "system.h"
23 #include "coretypes.h"
24 #include "tm.h"
25 #include "ggc.h"
26 #include "obstack.h"
27 #include "bitmap.h"
28 #include "flags.h"
29 #include "rtl.h"
30 #include "tm_p.h"
31 #include "hard-reg-set.h"
32 #include "basic-block.h"
33 #include "output.h"
34 #include "errors.h"
35 #include "diagnostic.h"
36 #include "tree.h"
37 #include "c-common.h"
38 #include "tree-flow.h"
39 #include "tree-inline.h"
40 #include "varray.h"
41 #include "c-tree.h"
42 #include "gimple.h"
43 #include "hashtab.h"
44 #include "function.h"
45 #include "cgraph.h"
46 #include "tree-pass.h"
47 #include "timevar.h"
48 #include "alloc-pool.h"
49 #include "splay-tree.h"
50 #include "params.h"
51 #include "tree-ssa-structalias.h"
52 #include "cgraph.h"
53 #include "alias.h"
54 #include "pointer-set.h"
55
56 /* The idea behind this analyzer is to generate set constraints from the
57    program, then solve the resulting constraints in order to generate the
58    points-to sets.
59
60    Set constraints are a way of modeling program analysis problems that
61    involve sets.  They consist of an inclusion constraint language,
62    describing the variables (each variable is a set) and operations that
63    are involved on the variables, and a set of rules that derive facts
64    from these operations.  To solve a system of set constraints, you derive
65    all possible facts under the rules, which gives you the correct sets
66    as a consequence.
67
68    See  "Efficient Field-sensitive pointer analysis for C" by "David
69    J. Pearce and Paul H. J. Kelly and Chris Hankin, at
70    http://citeseer.ist.psu.edu/pearce04efficient.html
71
72    Also see "Ultra-fast Aliasing Analysis using CLA: A Million Lines
73    of C Code in a Second" by ""Nevin Heintze and Olivier Tardieu" at
74    http://citeseer.ist.psu.edu/heintze01ultrafast.html
75
76    There are three types of real constraint expressions, DEREF,
77    ADDRESSOF, and SCALAR.  Each constraint expression consists
78    of a constraint type, a variable, and an offset.
79
80    SCALAR is a constraint expression type used to represent x, whether
81    it appears on the LHS or the RHS of a statement.
82    DEREF is a constraint expression type used to represent *x, whether
83    it appears on the LHS or the RHS of a statement.
84    ADDRESSOF is a constraint expression used to represent &x, whether
85    it appears on the LHS or the RHS of a statement.
86
87    Each pointer variable in the program is assigned an integer id, and
88    each field of a structure variable is assigned an integer id as well.
89
90    Structure variables are linked to their list of fields through a "next
91    field" in each variable that points to the next field in offset
92    order.
93    Each variable for a structure field has
94
95    1. "size", that tells the size in bits of that field.
96    2. "fullsize, that tells the size in bits of the entire structure.
97    3. "offset", that tells the offset in bits from the beginning of the
98    structure to this field.
99
100    Thus,
101    struct f
102    {
103      int a;
104      int b;
105    } foo;
106    int *bar;
107
108    looks like
109
110    foo.a -> id 1, size 32, offset 0, fullsize 64, next foo.b
111    foo.b -> id 2, size 32, offset 32, fullsize 64, next NULL
112    bar -> id 3, size 32, offset 0, fullsize 32, next NULL
113
114
115   In order to solve the system of set constraints, the following is
116   done:
117
118   1. Each constraint variable x has a solution set associated with it,
119   Sol(x).
120
121   2. Constraints are separated into direct, copy, and complex.
122   Direct constraints are ADDRESSOF constraints that require no extra
123   processing, such as P = &Q
124   Copy constraints are those of the form P = Q.
125   Complex constraints are all the constraints involving dereferences
126   and offsets (including offsetted copies).
127
128   3. All direct constraints of the form P = &Q are processed, such
129   that Q is added to Sol(P)
130
131   4. All complex constraints for a given constraint variable are stored in a
132   linked list attached to that variable's node.
133
134   5. A directed graph is built out of the copy constraints. Each
135   constraint variable is a node in the graph, and an edge from
136   Q to P is added for each copy constraint of the form P = Q
137
138   6. The graph is then walked, and solution sets are
139   propagated along the copy edges, such that an edge from Q to P
140   causes Sol(P) <- Sol(P) union Sol(Q).
141
142   7.  As we visit each node, all complex constraints associated with
143   that node are processed by adding appropriate copy edges to the graph, or the
144   appropriate variables to the solution set.
145
146   8. The process of walking the graph is iterated until no solution
147   sets change.
148
149   Prior to walking the graph in steps 6 and 7, We perform static
150   cycle elimination on the constraint graph, as well
151   as off-line variable substitution.
152
153   TODO: Adding offsets to pointer-to-structures can be handled (IE not punted
154   on and turned into anything), but isn't.  You can just see what offset
155   inside the pointed-to struct it's going to access.
156
157   TODO: Constant bounded arrays can be handled as if they were structs of the
158   same number of elements.
159
160   TODO: Modeling heap and incoming pointers becomes much better if we
161   add fields to them as we discover them, which we could do.
162
163   TODO: We could handle unions, but to be honest, it's probably not
164   worth the pain or slowdown.  */
165
166 static GTY ((if_marked ("tree_map_marked_p"), param_is (struct tree_map)))
167 htab_t heapvar_for_stmt;
168
169 static bool use_field_sensitive = true;
170 static int in_ipa_mode = 0;
171
172 /* Used for predecessor bitmaps. */
173 static bitmap_obstack predbitmap_obstack;
174
175 /* Used for points-to sets.  */
176 static bitmap_obstack pta_obstack;
177
178 /* Used for oldsolution members of variables. */
179 static bitmap_obstack oldpta_obstack;
180
181 /* Used for per-solver-iteration bitmaps.  */
182 static bitmap_obstack iteration_obstack;
183
184 static unsigned int create_variable_info_for (tree, const char *);
185 typedef struct constraint_graph *constraint_graph_t;
186 static void unify_nodes (constraint_graph_t, unsigned int, unsigned int, bool);
187
188 DEF_VEC_P(constraint_t);
189 DEF_VEC_ALLOC_P(constraint_t,heap);
190
191 #define EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP(a, b, c, d)        \
192   if (a)                                                \
193     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (a, b, c, d)
194
195 static struct constraint_stats
196 {
197   unsigned int total_vars;
198   unsigned int nonpointer_vars;
199   unsigned int unified_vars_static;
200   unsigned int unified_vars_dynamic;
201   unsigned int iterations;
202   unsigned int num_edges;
203   unsigned int num_implicit_edges;
204   unsigned int points_to_sets_created;
205 } stats;
206
207 struct variable_info
208 {
209   /* ID of this variable  */
210   unsigned int id;
211
212   /* True if this is a variable created by the constraint analysis, such as
213      heap variables and constraints we had to break up.  */
214   unsigned int is_artificial_var:1;
215
216   /* True if this is a special variable whose solution set should not be
217      changed.  */
218   unsigned int is_special_var:1;
219
220   /* True for variables whose size is not known or variable.  */
221   unsigned int is_unknown_size_var:1;
222
223   /* True for (sub-)fields that represent a whole variable.  */
224   unsigned int is_full_var : 1;
225
226   /* True if this is a heap variable.  */
227   unsigned int is_heap_var:1;
228
229   /* True if we may not use TBAA to prune references to this
230      variable.  This is used for C++ placement new.  */
231   unsigned int no_tbaa_pruning : 1;
232
233   /* Variable id this was collapsed to due to type unsafety.  Zero if
234      this variable was not collapsed.  This should be unused completely
235      after build_succ_graph, or something is broken.  */
236   unsigned int collapsed_to;
237
238   /* A link to the variable for the next field in this structure.  */
239   struct variable_info *next;
240
241   /* Offset of this variable, in bits, from the base variable  */
242   unsigned HOST_WIDE_INT offset;
243
244   /* Size of the variable, in bits.  */
245   unsigned HOST_WIDE_INT size;
246
247   /* Full size of the base variable, in bits.  */
248   unsigned HOST_WIDE_INT fullsize;
249
250   /* Name of this variable */
251   const char *name;
252
253   /* Tree that this variable is associated with.  */
254   tree decl;
255
256   /* Points-to set for this variable.  */
257   bitmap solution;
258
259   /* Old points-to set for this variable.  */
260   bitmap oldsolution;
261 };
262 typedef struct variable_info *varinfo_t;
263
264 static varinfo_t first_vi_for_offset (varinfo_t, unsigned HOST_WIDE_INT);
265 static varinfo_t lookup_vi_for_tree (tree);
266
267 /* Pool of variable info structures.  */
268 static alloc_pool variable_info_pool;
269
270 DEF_VEC_P(varinfo_t);
271
272 DEF_VEC_ALLOC_P(varinfo_t, heap);
273
274 /* Table of variable info structures for constraint variables.
275    Indexed directly by variable info id.  */
276 static VEC(varinfo_t,heap) *varmap;
277
278 /* Return the varmap element N */
279
280 static inline varinfo_t
281 get_varinfo (unsigned int n)
282 {
283   return VEC_index (varinfo_t, varmap, n);
284 }
285
286 /* Return the varmap element N, following the collapsed_to link.  */
287
288 static inline varinfo_t
289 get_varinfo_fc (unsigned int n)
290 {
291   varinfo_t v = VEC_index (varinfo_t, varmap, n);
292
293   if (v->collapsed_to != 0)
294     return get_varinfo (v->collapsed_to);
295   return v;
296 }
297
298 /* Static IDs for the special variables.  */
299 enum { nothing_id = 0, anything_id = 1, readonly_id = 2,
300        escaped_id = 3, nonlocal_id = 4, callused_id = 5, integer_id = 6 };
301
302 /* Variable that represents the unknown pointer.  */
303 static varinfo_t var_anything;
304 static tree anything_tree;
305
306 /* Variable that represents the NULL pointer.  */
307 static varinfo_t var_nothing;
308 static tree nothing_tree;
309
310 /* Variable that represents read only memory.  */
311 static varinfo_t var_readonly;
312 static tree readonly_tree;
313
314 /* Variable that represents escaped memory.  */
315 static varinfo_t var_escaped;
316 static tree escaped_tree;
317
318 /* Variable that represents nonlocal memory.  */
319 static varinfo_t var_nonlocal;
320 static tree nonlocal_tree;
321
322 /* Variable that represents call-used memory.  */
323 static varinfo_t var_callused;
324 static tree callused_tree;
325
326 /* Variable that represents integers.  This is used for when people do things
327    like &0->a.b.  */
328 static varinfo_t var_integer;
329 static tree integer_tree;
330
331 /* Lookup a heap var for FROM, and return it if we find one.  */
332
333 static tree
334 heapvar_lookup (tree from)
335 {
336   struct tree_map *h, in;
337   in.base.from = from;
338
339   h = (struct tree_map *) htab_find_with_hash (heapvar_for_stmt, &in,
340                                                htab_hash_pointer (from));
341   if (h)
342     return h->to;
343   return NULL_TREE;
344 }
345
346 /* Insert a mapping FROM->TO in the heap var for statement
347    hashtable.  */
348
349 static void
350 heapvar_insert (tree from, tree to)
351 {
352   struct tree_map *h;
353   void **loc;
354
355   h = GGC_NEW (struct tree_map);
356   h->hash = htab_hash_pointer (from);
357   h->base.from = from;
358   h->to = to;
359   loc = htab_find_slot_with_hash (heapvar_for_stmt, h, h->hash, INSERT);
360   *(struct tree_map **) loc = h;
361 }
362
363 /* Return a new variable info structure consisting for a variable
364    named NAME, and using constraint graph node NODE.  */
365
366 static varinfo_t
367 new_var_info (tree t, unsigned int id, const char *name)
368 {
369   varinfo_t ret = (varinfo_t) pool_alloc (variable_info_pool);
370   tree var;
371
372   ret->id = id;
373   ret->name = name;
374   ret->decl = t;
375   ret->is_artificial_var = false;
376   ret->is_heap_var = false;
377   ret->is_special_var = false;
378   ret->is_unknown_size_var = false;
379   ret->is_full_var = false;
380   var = t;
381   if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
382     var = SSA_NAME_VAR (var);
383   ret->no_tbaa_pruning = (DECL_P (var)
384                           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var))
385                           && DECL_NO_TBAA_P (var));
386   ret->solution = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
387   ret->oldsolution = BITMAP_ALLOC (&oldpta_obstack);
388   ret->next = NULL;
389   ret->collapsed_to = 0;
390   return ret;
391 }
392
393 typedef enum {SCALAR, DEREF, ADDRESSOF} constraint_expr_type;
394
395 /* An expression that appears in a constraint.  */
396
397 struct constraint_expr
398 {
399   /* Constraint type.  */
400   constraint_expr_type type;
401
402   /* Variable we are referring to in the constraint.  */
403   unsigned int var;
404
405   /* Offset, in bits, of this constraint from the beginning of
406      variables it ends up referring to.
407
408      IOW, in a deref constraint, we would deref, get the result set,
409      then add OFFSET to each member.   */
410   unsigned HOST_WIDE_INT offset;
411 };
412
413 typedef struct constraint_expr ce_s;
414 DEF_VEC_O(ce_s);
415 DEF_VEC_ALLOC_O(ce_s, heap);
416 static void get_constraint_for_1 (tree, VEC(ce_s, heap) **, bool);
417 static void get_constraint_for (tree, VEC(ce_s, heap) **);
418 static void do_deref (VEC (ce_s, heap) **);
419
420 /* Our set constraints are made up of two constraint expressions, one
421    LHS, and one RHS.
422
423    As described in the introduction, our set constraints each represent an
424    operation between set valued variables.
425 */
426 struct constraint
427 {
428   struct constraint_expr lhs;
429   struct constraint_expr rhs;
430 };
431
432 /* List of constraints that we use to build the constraint graph from.  */
433
434 static VEC(constraint_t,heap) *constraints;
435 static alloc_pool constraint_pool;
436
437
438 DEF_VEC_I(int);
439 DEF_VEC_ALLOC_I(int, heap);
440
441 /* The constraint graph is represented as an array of bitmaps
442    containing successor nodes.  */
443
444 struct constraint_graph
445 {
446   /* Size of this graph, which may be different than the number of
447      nodes in the variable map.  */
448   unsigned int size;
449
450   /* Explicit successors of each node. */
451   bitmap *succs;
452
453   /* Implicit predecessors of each node (Used for variable
454      substitution). */
455   bitmap *implicit_preds;
456
457   /* Explicit predecessors of each node (Used for variable substitution).  */
458   bitmap *preds;
459
460   /* Indirect cycle representatives, or -1 if the node has no indirect
461      cycles.  */
462   int *indirect_cycles;
463
464   /* Representative node for a node.  rep[a] == a unless the node has
465      been unified. */
466   unsigned int *rep;
467
468   /* Equivalence class representative for a label.  This is used for
469      variable substitution.  */
470   int *eq_rep;
471
472   /* Pointer equivalence label for a node.  All nodes with the same
473      pointer equivalence label can be unified together at some point
474      (either during constraint optimization or after the constraint
475      graph is built).  */
476   unsigned int *pe;
477
478   /* Pointer equivalence representative for a label.  This is used to
479      handle nodes that are pointer equivalent but not location
480      equivalent.  We can unite these once the addressof constraints
481      are transformed into initial points-to sets.  */
482   int *pe_rep;
483
484   /* Pointer equivalence label for each node, used during variable
485      substitution.  */
486   unsigned int *pointer_label;
487
488   /* Location equivalence label for each node, used during location
489      equivalence finding.  */
490   unsigned int *loc_label;
491
492   /* Pointed-by set for each node, used during location equivalence
493      finding.  This is pointed-by rather than pointed-to, because it
494      is constructed using the predecessor graph.  */
495   bitmap *pointed_by;
496
497   /* Points to sets for pointer equivalence.  This is *not* the actual
498      points-to sets for nodes.  */
499   bitmap *points_to;
500
501   /* Bitmap of nodes where the bit is set if the node is a direct
502      node.  Used for variable substitution.  */
503   sbitmap direct_nodes;
504
505   /* Bitmap of nodes where the bit is set if the node is address
506      taken.  Used for variable substitution.  */
507   bitmap address_taken;
508
509   /* True if points_to bitmap for this node is stored in the hash
510      table.  */
511   sbitmap pt_used;
512
513   /* Number of incoming edges remaining to be processed by pointer
514      equivalence.
515      Used for variable substitution.  */
516   unsigned int *number_incoming;
517
518
519   /* Vector of complex constraints for each graph node.  Complex
520      constraints are those involving dereferences or offsets that are
521      not 0.  */
522   VEC(constraint_t,heap) **complex;
523 };
524
525 static constraint_graph_t graph;
526
527 /* During variable substitution and the offline version of indirect
528    cycle finding, we create nodes to represent dereferences and
529    address taken constraints.  These represent where these start and
530    end.  */
531 #define FIRST_REF_NODE (VEC_length (varinfo_t, varmap))
532 #define LAST_REF_NODE (FIRST_REF_NODE + (FIRST_REF_NODE - 1))
533
534 /* Return the representative node for NODE, if NODE has been unioned
535    with another NODE.
536    This function performs path compression along the way to finding
537    the representative.  */
538
539 static unsigned int
540 find (unsigned int node)
541 {
542   gcc_assert (node < graph->size);
543   if (graph->rep[node] != node)
544     return graph->rep[node] = find (graph->rep[node]);
545   return node;
546 }
547
548 /* Union the TO and FROM nodes to the TO nodes.
549    Note that at some point in the future, we may want to do
550    union-by-rank, in which case we are going to have to return the
551    node we unified to.  */
552
553 static bool
554 unite (unsigned int to, unsigned int from)
555 {
556   gcc_assert (to < graph->size && from < graph->size);
557   if (to != from && graph->rep[from] != to)
558     {
559       graph->rep[from] = to;
560       return true;
561     }
562   return false;
563 }
564
565 /* Create a new constraint consisting of LHS and RHS expressions.  */
566
567 static constraint_t
568 new_constraint (const struct constraint_expr lhs,
569                 const struct constraint_expr rhs)
570 {
571   constraint_t ret = (constraint_t) pool_alloc (constraint_pool);
572   ret->lhs = lhs;
573   ret->rhs = rhs;
574   return ret;
575 }
576
577 /* Print out constraint C to FILE.  */
578
579 void
580 dump_constraint (FILE *file, constraint_t c)
581 {
582   if (c->lhs.type == ADDRESSOF)
583     fprintf (file, "&");
584   else if (c->lhs.type == DEREF)
585     fprintf (file, "*");
586   fprintf (file, "%s", get_varinfo_fc (c->lhs.var)->name);
587   if (c->lhs.offset != 0)
588     fprintf (file, " + " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, c->lhs.offset);
589   fprintf (file, " = ");
590   if (c->rhs.type == ADDRESSOF)
591     fprintf (file, "&");
592   else if (c->rhs.type == DEREF)
593     fprintf (file, "*");
594   fprintf (file, "%s", get_varinfo_fc (c->rhs.var)->name);
595   if (c->rhs.offset != 0)
596     fprintf (file, " + " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, c->rhs.offset);
597   fprintf (file, "\n");
598 }
599
600 /* Print out constraint C to stderr.  */
601
602 void
603 debug_constraint (constraint_t c)
604 {
605   dump_constraint (stderr, c);
606 }
607
608 /* Print out all constraints to FILE */
609
610 void
611 dump_constraints (FILE *file)
612 {
613   int i;
614   constraint_t c;
615   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, constraints, i, c); i++)
616     dump_constraint (file, c);
617 }
618
619 /* Print out all constraints to stderr.  */
620
621 void
622 debug_constraints (void)
623 {
624   dump_constraints (stderr);
625 }
626
627 /* Print out to FILE the edge in the constraint graph that is created by
628    constraint c. The edge may have a label, depending on the type of
629    constraint that it represents. If complex1, e.g: a = *b, then the label
630    is "=*", if complex2, e.g: *a = b, then the label is "*=", if
631    complex with an offset, e.g: a = b + 8, then the label is "+".
632    Otherwise the edge has no label.  */
633
634 void
635 dump_constraint_edge (FILE *file, constraint_t c)
636 {
637   if (c->rhs.type != ADDRESSOF)
638     {
639       const char *src = get_varinfo_fc (c->rhs.var)->name;
640       const char *dst = get_varinfo_fc (c->lhs.var)->name;
641       fprintf (file, "  \"%s\" -> \"%s\" ", src, dst);
642       /* Due to preprocessing of constraints, instructions like *a = *b are
643          illegal; thus, we do not have to handle such cases.  */
644       if (c->lhs.type == DEREF)
645         fprintf (file, " [ label=\"*=\" ] ;\n");
646       else if (c->rhs.type == DEREF)
647         fprintf (file, " [ label=\"=*\" ] ;\n");
648       else
649         {
650           /* We must check the case where the constraint is an offset.
651              In this case, it is treated as a complex constraint.  */
652           if (c->rhs.offset != c->lhs.offset)
653             fprintf (file, " [ label=\"+\" ] ;\n");
654           else
655             fprintf (file, " ;\n");
656         }
657     }
658 }
659
660 /* Print the constraint graph in dot format.  */
661
662 void
663 dump_constraint_graph (FILE *file)
664 {
665   unsigned int i=0, size;
666   constraint_t c;
667
668   /* Only print the graph if it has already been initialized:  */
669   if (!graph)
670     return;
671
672   /* Print the constraints used to produce the constraint graph. The
673      constraints will be printed as comments in the dot file:  */
674   fprintf (file, "\n\n/* Constraints used in the constraint graph:\n");
675   dump_constraints (file);
676   fprintf (file, "*/\n");
677
678   /* Prints the header of the dot file:  */
679   fprintf (file, "\n\n// The constraint graph in dot format:\n");
680   fprintf (file, "strict digraph {\n");
681   fprintf (file, "  node [\n    shape = box\n  ]\n");
682   fprintf (file, "  edge [\n    fontsize = \"12\"\n  ]\n");
683   fprintf (file, "\n  // List of nodes in the constraint graph:\n");
684
685   /* The next lines print the nodes in the graph. In order to get the
686      number of nodes in the graph, we must choose the minimum between the
687      vector VEC (varinfo_t, varmap) and graph->size. If the graph has not
688      yet been initialized, then graph->size == 0, otherwise we must only
689      read nodes that have an entry in VEC (varinfo_t, varmap).  */
690   size = VEC_length (varinfo_t, varmap);
691   size = size < graph->size ? size : graph->size;
692   for (i = 0; i < size; i++)
693     {
694       const char *name = get_varinfo_fc (graph->rep[i])->name;
695       fprintf (file, "  \"%s\" ;\n", name);
696     }
697
698   /* Go over the list of constraints printing the edges in the constraint
699      graph.  */
700   fprintf (file, "\n  // The constraint edges:\n");
701   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, constraints, i, c); i++)
702     if (c)
703       dump_constraint_edge (file, c);
704
705   /* Prints the tail of the dot file. By now, only the closing bracket.  */
706   fprintf (file, "}\n\n\n");
707 }
708
709 /* Print out the constraint graph to stderr.  */
710
711 void
712 debug_constraint_graph (void)
713 {
714   dump_constraint_graph (stderr);
715 }
716
717 /* SOLVER FUNCTIONS
718
719    The solver is a simple worklist solver, that works on the following
720    algorithm:
721
722    sbitmap changed_nodes = all zeroes;
723    changed_count = 0;
724    For each node that is not already collapsed:
725        changed_count++;
726        set bit in changed nodes
727
728    while (changed_count > 0)
729    {
730      compute topological ordering for constraint graph
731
732      find and collapse cycles in the constraint graph (updating
733      changed if necessary)
734
735      for each node (n) in the graph in topological order:
736        changed_count--;
737
738        Process each complex constraint associated with the node,
739        updating changed if necessary.
740
741        For each outgoing edge from n, propagate the solution from n to
742        the destination of the edge, updating changed as necessary.
743
744    }  */
745
746 /* Return true if two constraint expressions A and B are equal.  */
747
748 static bool
749 constraint_expr_equal (struct constraint_expr a, struct constraint_expr b)
750 {
751   return a.type == b.type && a.var == b.var && a.offset == b.offset;
752 }
753
754 /* Return true if constraint expression A is less than constraint expression
755    B.  This is just arbitrary, but consistent, in order to give them an
756    ordering.  */
757
758 static bool
759 constraint_expr_less (struct constraint_expr a, struct constraint_expr b)
760 {
761   if (a.type == b.type)
762     {
763       if (a.var == b.var)
764         return a.offset < b.offset;
765       else
766         return a.var < b.var;
767     }
768   else
769     return a.type < b.type;
770 }
771
772 /* Return true if constraint A is less than constraint B.  This is just
773    arbitrary, but consistent, in order to give them an ordering.  */
774
775 static bool
776 constraint_less (const constraint_t a, const constraint_t b)
777 {
778   if (constraint_expr_less (a->lhs, b->lhs))
779     return true;
780   else if (constraint_expr_less (b->lhs, a->lhs))
781     return false;
782   else
783     return constraint_expr_less (a->rhs, b->rhs);
784 }
785
786 /* Return true if two constraints A and B are equal.  */
787
788 static bool
789 constraint_equal (struct constraint a, struct constraint b)
790 {
791   return constraint_expr_equal (a.lhs, b.lhs)
792     && constraint_expr_equal (a.rhs, b.rhs);
793 }
794
795
796 /* Find a constraint LOOKFOR in the sorted constraint vector VEC */
797
798 static constraint_t
799 constraint_vec_find (VEC(constraint_t,heap) *vec,
800                      struct constraint lookfor)
801 {
802   unsigned int place;
803   constraint_t found;
804
805   if (vec == NULL)
806     return NULL;
807
808   place = VEC_lower_bound (constraint_t, vec, &lookfor, constraint_less);
809   if (place >= VEC_length (constraint_t, vec))
810     return NULL;
811   found = VEC_index (constraint_t, vec, place);
812   if (!constraint_equal (*found, lookfor))
813     return NULL;
814   return found;
815 }
816
817 /* Union two constraint vectors, TO and FROM.  Put the result in TO.  */
818
819 static void
820 constraint_set_union (VEC(constraint_t,heap) **to,
821                       VEC(constraint_t,heap) **from)
822 {
823   int i;
824   constraint_t c;
825
826   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, *from, i, c); i++)
827     {
828       if (constraint_vec_find (*to, *c) == NULL)
829         {
830           unsigned int place = VEC_lower_bound (constraint_t, *to, c,
831                                                 constraint_less);
832           VEC_safe_insert (constraint_t, heap, *to, place, c);
833         }
834     }
835 }
836
837 /* Take a solution set SET, add OFFSET to each member of the set, and
838    overwrite SET with the result when done.  */
839
840 static void
841 solution_set_add (bitmap set, unsigned HOST_WIDE_INT offset)
842 {
843   bitmap result = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
844   unsigned int i;
845   bitmap_iterator bi;
846
847   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (set, 0, i, bi)
848     {
849       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
850
851       /* If this is a variable with just one field just set its bit
852          in the result.  */
853       if (vi->is_artificial_var
854           || vi->is_unknown_size_var
855           || vi->is_full_var)
856         bitmap_set_bit (result, i);
857       else
858         {
859           unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset = vi->offset + offset;
860           varinfo_t v = first_vi_for_offset (vi, fieldoffset);
861           /* If the result is outside of the variable use the last field.  */
862           if (!v)
863             {
864               v = vi;
865               while (v->next != NULL)
866                 v = v->next;
867             }
868           bitmap_set_bit (result, v->id);
869           /* If the result is not exactly at fieldoffset include the next
870              field as well.  See get_constraint_for_ptr_offset for more
871              rationale.  */
872           if (v->offset != fieldoffset
873               && v->next != NULL)
874             bitmap_set_bit (result, v->next->id);
875         }
876     }
877
878   bitmap_copy (set, result);
879   BITMAP_FREE (result);
880 }
881
882 /* Union solution sets TO and FROM, and add INC to each member of FROM in the
883    process.  */
884
885 static bool
886 set_union_with_increment  (bitmap to, bitmap from, unsigned HOST_WIDE_INT inc)
887 {
888   if (inc == 0)
889     return bitmap_ior_into (to, from);
890   else
891     {
892       bitmap tmp;
893       bool res;
894
895       tmp = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
896       bitmap_copy (tmp, from);
897       solution_set_add (tmp, inc);
898       res = bitmap_ior_into (to, tmp);
899       BITMAP_FREE (tmp);
900       return res;
901     }
902 }
903
904 /* Insert constraint C into the list of complex constraints for graph
905    node VAR.  */
906
907 static void
908 insert_into_complex (constraint_graph_t graph,
909                      unsigned int var, constraint_t c)
910 {
911   VEC (constraint_t, heap) *complex = graph->complex[var];
912   unsigned int place = VEC_lower_bound (constraint_t, complex, c,
913                                         constraint_less);
914
915   /* Only insert constraints that do not already exist.  */
916   if (place >= VEC_length (constraint_t, complex)
917       || !constraint_equal (*c, *VEC_index (constraint_t, complex, place)))
918     VEC_safe_insert (constraint_t, heap, graph->complex[var], place, c);
919 }
920
921
922 /* Condense two variable nodes into a single variable node, by moving
923    all associated info from SRC to TO.  */
924
925 static void
926 merge_node_constraints (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
927                         unsigned int from)
928 {
929   unsigned int i;
930   constraint_t c;
931
932   gcc_assert (find (from) == to);
933
934   /* Move all complex constraints from src node into to node  */
935   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, graph->complex[from], i, c); i++)
936     {
937       /* In complex constraints for node src, we may have either
938          a = *src, and *src = a, or an offseted constraint which are
939          always added to the rhs node's constraints.  */
940
941       if (c->rhs.type == DEREF)
942         c->rhs.var = to;
943       else if (c->lhs.type == DEREF)
944         c->lhs.var = to;
945       else
946         c->rhs.var = to;
947     }
948   constraint_set_union (&graph->complex[to], &graph->complex[from]);
949   VEC_free (constraint_t, heap, graph->complex[from]);
950   graph->complex[from] = NULL;
951 }
952
953
954 /* Remove edges involving NODE from GRAPH.  */
955
956 static void
957 clear_edges_for_node (constraint_graph_t graph, unsigned int node)
958 {
959   if (graph->succs[node])
960     BITMAP_FREE (graph->succs[node]);
961 }
962
963 /* Merge GRAPH nodes FROM and TO into node TO.  */
964
965 static void
966 merge_graph_nodes (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
967                    unsigned int from)
968 {
969   if (graph->indirect_cycles[from] != -1)
970     {
971       /* If we have indirect cycles with the from node, and we have
972          none on the to node, the to node has indirect cycles from the
973          from node now that they are unified.
974          If indirect cycles exist on both, unify the nodes that they
975          are in a cycle with, since we know they are in a cycle with
976          each other.  */
977       if (graph->indirect_cycles[to] == -1)
978         graph->indirect_cycles[to] = graph->indirect_cycles[from];
979     }
980
981   /* Merge all the successor edges.  */
982   if (graph->succs[from])
983     {
984       if (!graph->succs[to])
985         graph->succs[to] = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
986       bitmap_ior_into (graph->succs[to],
987                        graph->succs[from]);
988     }
989
990   clear_edges_for_node (graph, from);
991 }
992
993
994 /* Add an indirect graph edge to GRAPH, going from TO to FROM if
995    it doesn't exist in the graph already.  */
996
997 static void
998 add_implicit_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
999                          unsigned int from)
1000 {
1001   if (to == from)
1002     return;
1003
1004   if (!graph->implicit_preds[to])
1005     graph->implicit_preds[to] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1006
1007   if (bitmap_set_bit (graph->implicit_preds[to], from))
1008     stats.num_implicit_edges++;
1009 }
1010
1011 /* Add a predecessor graph edge to GRAPH, going from TO to FROM if
1012    it doesn't exist in the graph already.
1013    Return false if the edge already existed, true otherwise.  */
1014
1015 static void
1016 add_pred_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1017                      unsigned int from)
1018 {
1019   if (!graph->preds[to])
1020     graph->preds[to] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1021   bitmap_set_bit (graph->preds[to], from);
1022 }
1023
1024 /* Add a graph edge to GRAPH, going from FROM to TO if
1025    it doesn't exist in the graph already.
1026    Return false if the edge already existed, true otherwise.  */
1027
1028 static bool
1029 add_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1030                 unsigned int from)
1031 {
1032   if (to == from)
1033     {
1034       return false;
1035     }
1036   else
1037     {
1038       bool r = false;
1039
1040       if (!graph->succs[from])
1041         graph->succs[from] = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
1042       if (bitmap_set_bit (graph->succs[from], to))
1043         {
1044           r = true;
1045           if (to < FIRST_REF_NODE && from < FIRST_REF_NODE)
1046             stats.num_edges++;
1047         }
1048       return r;
1049     }
1050 }
1051
1052
1053 /* Return true if {DEST.SRC} is an existing graph edge in GRAPH.  */
1054
1055 static bool
1056 valid_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int src,
1057                   unsigned int dest)
1058 {
1059   return (graph->succs[dest]
1060           && bitmap_bit_p (graph->succs[dest], src));
1061 }
1062
1063 /* Initialize the constraint graph structure to contain SIZE nodes.  */
1064
1065 static void
1066 init_graph (unsigned int size)
1067 {
1068   unsigned int j;
1069
1070   graph = XCNEW (struct constraint_graph);
1071   graph->size = size;
1072   graph->succs = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1073   graph->indirect_cycles = XNEWVEC (int, graph->size);
1074   graph->rep = XNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1075   graph->complex = XCNEWVEC (VEC(constraint_t, heap) *, size);
1076   graph->pe = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1077   graph->pe_rep = XNEWVEC (int, graph->size);
1078
1079   for (j = 0; j < graph->size; j++)
1080     {
1081       graph->rep[j] = j;
1082       graph->pe_rep[j] = -1;
1083       graph->indirect_cycles[j] = -1;
1084     }
1085 }
1086
1087 /* Build the constraint graph, adding only predecessor edges right now.  */
1088
1089 static void
1090 build_pred_graph (void)
1091 {
1092   int i;
1093   constraint_t c;
1094   unsigned int j;
1095
1096   graph->implicit_preds = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1097   graph->preds = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1098   graph->pointer_label = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1099   graph->loc_label = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1100   graph->pointed_by = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1101   graph->points_to = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1102   graph->eq_rep = XNEWVEC (int, graph->size);
1103   graph->direct_nodes = sbitmap_alloc (graph->size);
1104   graph->pt_used = sbitmap_alloc (graph->size);
1105   graph->address_taken = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1106   graph->number_incoming = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1107   sbitmap_zero (graph->direct_nodes);
1108   sbitmap_zero (graph->pt_used);
1109
1110   for (j = 0; j < FIRST_REF_NODE; j++)
1111     {
1112       if (!get_varinfo (j)->is_special_var)
1113         SET_BIT (graph->direct_nodes, j);
1114     }
1115
1116   for (j = 0; j < graph->size; j++)
1117     graph->eq_rep[j] = -1;
1118
1119   for (j = 0; j < VEC_length (varinfo_t, varmap); j++)
1120     graph->indirect_cycles[j] = -1;
1121
1122   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, constraints, i, c); i++)
1123     {
1124       struct constraint_expr lhs = c->lhs;
1125       struct constraint_expr rhs = c->rhs;
1126       unsigned int lhsvar = get_varinfo_fc (lhs.var)->id;
1127       unsigned int rhsvar = get_varinfo_fc (rhs.var)->id;
1128
1129       if (lhs.type == DEREF)
1130         {
1131           /* *x = y.  */
1132           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && rhs.type == SCALAR)
1133             add_pred_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar, rhsvar);
1134         }
1135       else if (rhs.type == DEREF)
1136         {
1137           /* x = *y */
1138           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && lhs.type == SCALAR)
1139             add_pred_graph_edge (graph, lhsvar, FIRST_REF_NODE + rhsvar);
1140           else
1141             RESET_BIT (graph->direct_nodes, lhsvar);
1142         }
1143       else if (rhs.type == ADDRESSOF)
1144         {
1145           /* x = &y */
1146           if (graph->points_to[lhsvar] == NULL)
1147             graph->points_to[lhsvar] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1148           bitmap_set_bit (graph->points_to[lhsvar], rhsvar);
1149
1150           if (graph->pointed_by[rhsvar] == NULL)
1151             graph->pointed_by[rhsvar] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1152           bitmap_set_bit (graph->pointed_by[rhsvar], lhsvar);
1153
1154           /* Implicitly, *x = y */
1155           add_implicit_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar, rhsvar);
1156
1157           RESET_BIT (graph->direct_nodes, rhsvar);
1158           bitmap_set_bit (graph->address_taken, rhsvar);
1159         }
1160       else if (lhsvar > anything_id
1161                && lhsvar != rhsvar && lhs.offset == 0 && rhs.offset == 0)
1162         {
1163           /* x = y */
1164           add_pred_graph_edge (graph, lhsvar, rhsvar);
1165           /* Implicitly, *x = *y */
1166           add_implicit_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar,
1167                                    FIRST_REF_NODE + rhsvar);
1168         }
1169       else if (lhs.offset != 0 || rhs.offset != 0)
1170         {
1171           if (rhs.offset != 0)
1172             RESET_BIT (graph->direct_nodes, lhs.var);
1173           else if (lhs.offset != 0)
1174             RESET_BIT (graph->direct_nodes, rhs.var);
1175         }
1176     }
1177 }
1178
1179 /* Build the constraint graph, adding successor edges.  */
1180
1181 static void
1182 build_succ_graph (void)
1183 {
1184   int i;
1185   constraint_t c;
1186
1187   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, constraints, i, c); i++)
1188     {
1189       struct constraint_expr lhs;
1190       struct constraint_expr rhs;
1191       unsigned int lhsvar;
1192       unsigned int rhsvar;
1193
1194       if (!c)
1195         continue;
1196
1197       lhs = c->lhs;
1198       rhs = c->rhs;
1199       lhsvar = find (get_varinfo_fc (lhs.var)->id);
1200       rhsvar = find (get_varinfo_fc (rhs.var)->id);
1201
1202       if (lhs.type == DEREF)
1203         {
1204           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && rhs.type == SCALAR)
1205             add_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar, rhsvar);
1206         }
1207       else if (rhs.type == DEREF)
1208         {
1209           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && lhs.type == SCALAR)
1210             add_graph_edge (graph, lhsvar, FIRST_REF_NODE + rhsvar);
1211         }
1212       else if (rhs.type == ADDRESSOF)
1213         {
1214           /* x = &y */
1215           gcc_assert (find (get_varinfo_fc (rhs.var)->id)
1216                       == get_varinfo_fc (rhs.var)->id);
1217           bitmap_set_bit (get_varinfo (lhsvar)->solution, rhsvar);
1218         }
1219       else if (lhsvar > anything_id
1220                && lhsvar != rhsvar && lhs.offset == 0 && rhs.offset == 0)
1221         {
1222           add_graph_edge (graph, lhsvar, rhsvar);
1223         }
1224     }
1225 }
1226
1227
1228 /* Changed variables on the last iteration.  */
1229 static unsigned int changed_count;
1230 static sbitmap changed;
1231
1232 DEF_VEC_I(unsigned);
1233 DEF_VEC_ALLOC_I(unsigned,heap);
1234
1235
1236 /* Strongly Connected Component visitation info.  */
1237
1238 struct scc_info
1239 {
1240   sbitmap visited;
1241   sbitmap deleted;
1242   unsigned int *dfs;
1243   unsigned int *node_mapping;
1244   int current_index;
1245   VEC(unsigned,heap) *scc_stack;
1246 };
1247
1248
1249 /* Recursive routine to find strongly connected components in GRAPH.
1250    SI is the SCC info to store the information in, and N is the id of current
1251    graph node we are processing.
1252
1253    This is Tarjan's strongly connected component finding algorithm, as
1254    modified by Nuutila to keep only non-root nodes on the stack.
1255    The algorithm can be found in "On finding the strongly connected
1256    connected components in a directed graph" by Esko Nuutila and Eljas
1257    Soisalon-Soininen, in Information Processing Letters volume 49,
1258    number 1, pages 9-14.  */
1259
1260 static void
1261 scc_visit (constraint_graph_t graph, struct scc_info *si, unsigned int n)
1262 {
1263   unsigned int i;
1264   bitmap_iterator bi;
1265   unsigned int my_dfs;
1266
1267   SET_BIT (si->visited, n);
1268   si->dfs[n] = si->current_index ++;
1269   my_dfs = si->dfs[n];
1270
1271   /* Visit all the successors.  */
1272   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->succs[n], 0, i, bi)
1273     {
1274       unsigned int w;
1275
1276       if (i > LAST_REF_NODE)
1277         break;
1278
1279       w = find (i);
1280       if (TEST_BIT (si->deleted, w))
1281         continue;
1282
1283       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
1284         scc_visit (graph, si, w);
1285       {
1286         unsigned int t = find (w);
1287         unsigned int nnode = find (n);
1288         gcc_assert (nnode == n);
1289
1290         if (si->dfs[t] < si->dfs[nnode])
1291           si->dfs[n] = si->dfs[t];
1292       }
1293     }
1294
1295   /* See if any components have been identified.  */
1296   if (si->dfs[n] == my_dfs)
1297     {
1298       if (VEC_length (unsigned, si->scc_stack) > 0
1299           && si->dfs[VEC_last (unsigned, si->scc_stack)] >= my_dfs)
1300         {
1301           bitmap scc = BITMAP_ALLOC (NULL);
1302           bool have_ref_node = n >= FIRST_REF_NODE;
1303           unsigned int lowest_node;
1304           bitmap_iterator bi;
1305
1306           bitmap_set_bit (scc, n);
1307
1308           while (VEC_length (unsigned, si->scc_stack) != 0
1309                  && si->dfs[VEC_last (unsigned, si->scc_stack)] >= my_dfs)
1310             {
1311               unsigned int w = VEC_pop (unsigned, si->scc_stack);
1312
1313               bitmap_set_bit (scc, w);
1314               if (w >= FIRST_REF_NODE)
1315                 have_ref_node = true;
1316             }
1317
1318           lowest_node = bitmap_first_set_bit (scc);
1319           gcc_assert (lowest_node < FIRST_REF_NODE);
1320
1321           /* Collapse the SCC nodes into a single node, and mark the
1322              indirect cycles.  */
1323           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (scc, 0, i, bi)
1324             {
1325               if (i < FIRST_REF_NODE)
1326                 {
1327                   if (unite (lowest_node, i))
1328                     unify_nodes (graph, lowest_node, i, false);
1329                 }
1330               else
1331                 {
1332                   unite (lowest_node, i);
1333                   graph->indirect_cycles[i - FIRST_REF_NODE] = lowest_node;
1334                 }
1335             }
1336         }
1337       SET_BIT (si->deleted, n);
1338     }
1339   else
1340     VEC_safe_push (unsigned, heap, si->scc_stack, n);
1341 }
1342
1343 /* Unify node FROM into node TO, updating the changed count if
1344    necessary when UPDATE_CHANGED is true.  */
1345
1346 static void
1347 unify_nodes (constraint_graph_t graph, unsigned int to, unsigned int from,
1348              bool update_changed)
1349 {
1350
1351   gcc_assert (to != from && find (to) == to);
1352   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1353     fprintf (dump_file, "Unifying %s to %s\n",
1354              get_varinfo (from)->name,
1355              get_varinfo (to)->name);
1356
1357   if (update_changed)
1358     stats.unified_vars_dynamic++;
1359   else
1360     stats.unified_vars_static++;
1361
1362   merge_graph_nodes (graph, to, from);
1363   merge_node_constraints (graph, to, from);
1364
1365   if (get_varinfo (from)->no_tbaa_pruning)
1366     get_varinfo (to)->no_tbaa_pruning = true;
1367
1368   /* Mark TO as changed if FROM was changed. If TO was already marked
1369      as changed, decrease the changed count.  */
1370
1371   if (update_changed && TEST_BIT (changed, from))
1372     {
1373       RESET_BIT (changed, from);
1374       if (!TEST_BIT (changed, to))
1375         SET_BIT (changed, to);
1376       else
1377         {
1378           gcc_assert (changed_count > 0);
1379           changed_count--;
1380         }
1381     }
1382   if (get_varinfo (from)->solution)
1383     {
1384       /* If the solution changes because of the merging, we need to mark
1385          the variable as changed.  */
1386       if (bitmap_ior_into (get_varinfo (to)->solution,
1387                            get_varinfo (from)->solution))
1388         {
1389           if (update_changed && !TEST_BIT (changed, to))
1390             {
1391               SET_BIT (changed, to);
1392               changed_count++;
1393             }
1394         }
1395       
1396       BITMAP_FREE (get_varinfo (from)->solution);
1397       BITMAP_FREE (get_varinfo (from)->oldsolution);
1398       
1399       if (stats.iterations > 0)
1400         {
1401           BITMAP_FREE (get_varinfo (to)->oldsolution);
1402           get_varinfo (to)->oldsolution = BITMAP_ALLOC (&oldpta_obstack);
1403         }
1404     }
1405   if (valid_graph_edge (graph, to, to))
1406     {
1407       if (graph->succs[to])
1408         bitmap_clear_bit (graph->succs[to], to);
1409     }
1410 }
1411
1412 /* Information needed to compute the topological ordering of a graph.  */
1413
1414 struct topo_info
1415 {
1416   /* sbitmap of visited nodes.  */
1417   sbitmap visited;
1418   /* Array that stores the topological order of the graph, *in
1419      reverse*.  */
1420   VEC(unsigned,heap) *topo_order;
1421 };
1422
1423
1424 /* Initialize and return a topological info structure.  */
1425
1426 static struct topo_info *
1427 init_topo_info (void)
1428 {
1429   size_t size = graph->size;
1430   struct topo_info *ti = XNEW (struct topo_info);
1431   ti->visited = sbitmap_alloc (size);
1432   sbitmap_zero (ti->visited);
1433   ti->topo_order = VEC_alloc (unsigned, heap, 1);
1434   return ti;
1435 }
1436
1437
1438 /* Free the topological sort info pointed to by TI.  */
1439
1440 static void
1441 free_topo_info (struct topo_info *ti)
1442 {
1443   sbitmap_free (ti->visited);
1444   VEC_free (unsigned, heap, ti->topo_order);
1445   free (ti);
1446 }
1447
1448 /* Visit the graph in topological order, and store the order in the
1449    topo_info structure.  */
1450
1451 static void
1452 topo_visit (constraint_graph_t graph, struct topo_info *ti,
1453             unsigned int n)
1454 {
1455   bitmap_iterator bi;
1456   unsigned int j;
1457
1458   SET_BIT (ti->visited, n);
1459
1460   if (graph->succs[n])
1461     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (graph->succs[n], 0, j, bi)
1462       {
1463         if (!TEST_BIT (ti->visited, j))
1464           topo_visit (graph, ti, j);
1465       }
1466
1467   VEC_safe_push (unsigned, heap, ti->topo_order, n);
1468 }
1469
1470 /* Return true if variable N + OFFSET is a legal field of N.  */
1471
1472 static bool
1473 type_safe (unsigned int n, unsigned HOST_WIDE_INT *offset)
1474 {
1475   varinfo_t ninfo = get_varinfo (n);
1476
1477   /* For things we've globbed to single variables, any offset into the
1478      variable acts like the entire variable, so that it becomes offset
1479      0.  */
1480   if (ninfo->is_special_var
1481       || ninfo->is_artificial_var
1482       || ninfo->is_unknown_size_var
1483       || ninfo->is_full_var)
1484     {
1485       *offset = 0;
1486       return true;
1487     }
1488   return (get_varinfo (n)->offset + *offset) < get_varinfo (n)->fullsize;
1489 }
1490
1491 /* Process a constraint C that represents x = *y, using DELTA as the
1492    starting solution.  */
1493
1494 static void
1495 do_sd_constraint (constraint_graph_t graph, constraint_t c,
1496                   bitmap delta)
1497 {
1498   unsigned int lhs = c->lhs.var;
1499   bool flag = false;
1500   bitmap sol = get_varinfo (lhs)->solution;
1501   unsigned int j;
1502   bitmap_iterator bi;
1503
1504   if (bitmap_bit_p (delta, anything_id))
1505     {
1506       flag |= bitmap_set_bit (sol, anything_id);
1507       goto done;
1508     }
1509
1510   /* For x = *ESCAPED and x = *CALLUSED we want to compute the
1511      reachability set of the rhs var.  As a pointer to a sub-field
1512      of a variable can also reach all other fields of the variable
1513      we simply have to expand the solution to contain all sub-fields
1514      if one sub-field is contained.  */
1515   if (c->rhs.var == escaped_id
1516       || c->rhs.var == callused_id)
1517     {
1518       bitmap vars = NULL;
1519       /* In a first pass record all variables we need to add all
1520          sub-fields off.  This avoids quadratic behavior.  */
1521       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (delta, 0, j, bi)
1522         {
1523           varinfo_t v = get_varinfo (j);
1524           if (v->is_full_var)
1525             continue;
1526
1527           v = lookup_vi_for_tree (v->decl);
1528           if (v->next != NULL)
1529             {
1530               if (vars == NULL)
1531                 vars = BITMAP_ALLOC (NULL);
1532               bitmap_set_bit (vars, v->id);
1533             }
1534         }
1535       /* In the second pass now do the addition to the solution and
1536          to speed up solving add it to the delta as well.  */
1537       if (vars != NULL)
1538         {
1539           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vars, 0, j, bi)
1540             {
1541               varinfo_t v = get_varinfo (j);
1542               for (; v != NULL; v = v->next)
1543                 {
1544                   if (bitmap_set_bit (sol, v->id))
1545                     {
1546                       flag = true;
1547                       bitmap_set_bit (delta, v->id);
1548                     }
1549                 }
1550             }
1551           BITMAP_FREE (vars);
1552         }
1553     }
1554
1555   /* For each variable j in delta (Sol(y)), add
1556      an edge in the graph from j to x, and union Sol(j) into Sol(x).  */
1557   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (delta, 0, j, bi)
1558     {
1559       unsigned HOST_WIDE_INT roffset = c->rhs.offset;
1560       if (type_safe (j, &roffset))
1561         {
1562           varinfo_t v;
1563           unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset = get_varinfo (j)->offset + roffset;
1564           unsigned int t;
1565
1566           v = first_vi_for_offset (get_varinfo (j), fieldoffset);
1567           /* If the access is outside of the variable we can ignore it.  */
1568           if (!v)
1569             continue;
1570           t = find (v->id);
1571
1572           /* Adding edges from the special vars is pointless.
1573              They don't have sets that can change.  */
1574           if (get_varinfo (t)->is_special_var)
1575             flag |= bitmap_ior_into (sol, get_varinfo (t)->solution);
1576           /* Merging the solution from ESCAPED needlessly increases
1577              the set.  Use ESCAPED as representative instead.
1578              Same for CALLUSED.  */
1579           else if (get_varinfo (t)->id == escaped_id
1580                    || get_varinfo (t)->id == callused_id)
1581             flag |= bitmap_set_bit (sol, get_varinfo (t)->id);
1582           else if (add_graph_edge (graph, lhs, t))
1583             flag |= bitmap_ior_into (sol, get_varinfo (t)->solution);
1584         }
1585     }
1586
1587 done:
1588   /* If the LHS solution changed, mark the var as changed.  */
1589   if (flag)
1590     {
1591       get_varinfo (lhs)->solution = sol;
1592       if (!TEST_BIT (changed, lhs))
1593         {
1594           SET_BIT (changed, lhs);
1595           changed_count++;
1596         }
1597     }
1598 }
1599
1600 /* Process a constraint C that represents *x = y.  */
1601
1602 static void
1603 do_ds_constraint (constraint_t c, bitmap delta)
1604 {
1605   unsigned int rhs = c->rhs.var;
1606   bitmap sol = get_varinfo (rhs)->solution;
1607   unsigned int j;
1608   bitmap_iterator bi;
1609
1610  if (bitmap_bit_p (sol, anything_id))
1611    {
1612      EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (delta, 0, j, bi)
1613        {
1614          varinfo_t jvi = get_varinfo (j);
1615          unsigned int t;
1616          unsigned int loff = c->lhs.offset;
1617          unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset = jvi->offset + loff;
1618          varinfo_t v;
1619
1620          v = get_varinfo (j);
1621          if (!v->is_full_var)
1622            {
1623              v = first_vi_for_offset (v, fieldoffset);
1624              /* If the access is outside of the variable we can ignore it.  */
1625              if (!v)
1626                continue;
1627            }
1628          t = find (v->id);
1629
1630          if (bitmap_set_bit (get_varinfo (t)->solution, anything_id)
1631              && !TEST_BIT (changed, t))
1632            {
1633              SET_BIT (changed, t);
1634              changed_count++;
1635            }
1636        }
1637      return;
1638    }
1639
1640   /* For each member j of delta (Sol(x)), add an edge from y to j and
1641      union Sol(y) into Sol(j) */
1642   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (delta, 0, j, bi)
1643     {
1644       unsigned HOST_WIDE_INT loff = c->lhs.offset;
1645       if (type_safe (j, &loff) && !(get_varinfo (j)->is_special_var))
1646         {
1647           varinfo_t v;
1648           unsigned int t;
1649           unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset = get_varinfo (j)->offset + loff;
1650           bitmap tmp;
1651
1652           v = first_vi_for_offset (get_varinfo (j), fieldoffset);
1653           /* If the access is outside of the variable we can ignore it.  */
1654           if (!v)
1655             continue;
1656           t = find (v->id);
1657           tmp = get_varinfo (t)->solution;
1658
1659           if (set_union_with_increment (tmp, sol, 0))
1660             {
1661               get_varinfo (t)->solution = tmp;
1662               if (t == rhs)
1663                 sol = get_varinfo (rhs)->solution;
1664               if (!TEST_BIT (changed, t))
1665                 {
1666                   SET_BIT (changed, t);
1667                   changed_count++;
1668                 }
1669             }
1670         }
1671     }
1672 }
1673
1674 /* Handle a non-simple (simple meaning requires no iteration),
1675    constraint (IE *x = &y, x = *y, *x = y, and x = y with offsets involved).  */
1676
1677 static void
1678 do_complex_constraint (constraint_graph_t graph, constraint_t c, bitmap delta)
1679 {
1680   if (c->lhs.type == DEREF)
1681     {
1682       if (c->rhs.type == ADDRESSOF)
1683         {
1684           gcc_unreachable();
1685         }
1686       else
1687         {
1688           /* *x = y */
1689           do_ds_constraint (c, delta);
1690         }
1691     }
1692   else if (c->rhs.type == DEREF)
1693     {
1694       /* x = *y */
1695       if (!(get_varinfo (c->lhs.var)->is_special_var))
1696         do_sd_constraint (graph, c, delta);
1697     }
1698   else
1699     {
1700       bitmap tmp;
1701       bitmap solution;
1702       bool flag = false;
1703
1704       gcc_assert (c->rhs.type == SCALAR && c->lhs.type == SCALAR);
1705       solution = get_varinfo (c->rhs.var)->solution;
1706       tmp = get_varinfo (c->lhs.var)->solution;
1707
1708       flag = set_union_with_increment (tmp, solution, c->rhs.offset);
1709
1710       if (flag)
1711         {
1712           get_varinfo (c->lhs.var)->solution = tmp;
1713           if (!TEST_BIT (changed, c->lhs.var))
1714             {
1715               SET_BIT (changed, c->lhs.var);
1716               changed_count++;
1717             }
1718         }
1719     }
1720 }
1721
1722 /* Initialize and return a new SCC info structure.  */
1723
1724 static struct scc_info *
1725 init_scc_info (size_t size)
1726 {
1727   struct scc_info *si = XNEW (struct scc_info);
1728   size_t i;
1729
1730   si->current_index = 0;
1731   si->visited = sbitmap_alloc (size);
1732   sbitmap_zero (si->visited);
1733   si->deleted = sbitmap_alloc (size);
1734   sbitmap_zero (si->deleted);
1735   si->node_mapping = XNEWVEC (unsigned int, size);
1736   si->dfs = XCNEWVEC (unsigned int, size);
1737
1738   for (i = 0; i < size; i++)
1739     si->node_mapping[i] = i;
1740
1741   si->scc_stack = VEC_alloc (unsigned, heap, 1);
1742   return si;
1743 }
1744
1745 /* Free an SCC info structure pointed to by SI */
1746
1747 static void
1748 free_scc_info (struct scc_info *si)
1749 {
1750   sbitmap_free (si->visited);
1751   sbitmap_free (si->deleted);
1752   free (si->node_mapping);
1753   free (si->dfs);
1754   VEC_free (unsigned, heap, si->scc_stack);
1755   free (si);
1756 }
1757
1758
1759 /* Find indirect cycles in GRAPH that occur, using strongly connected
1760    components, and note them in the indirect cycles map.
1761
1762    This technique comes from Ben Hardekopf and Calvin Lin,
1763    "It Pays to be Lazy: Fast and Accurate Pointer Analysis for Millions of
1764    Lines of Code", submitted to PLDI 2007.  */
1765
1766 static void
1767 find_indirect_cycles (constraint_graph_t graph)
1768 {
1769   unsigned int i;
1770   unsigned int size = graph->size;
1771   struct scc_info *si = init_scc_info (size);
1772
1773   for (i = 0; i < MIN (LAST_REF_NODE, size); i ++ )
1774     if (!TEST_BIT (si->visited, i) && find (i) == i)
1775       scc_visit (graph, si, i);
1776
1777   free_scc_info (si);
1778 }
1779
1780 /* Compute a topological ordering for GRAPH, and store the result in the
1781    topo_info structure TI.  */
1782
1783 static void
1784 compute_topo_order (constraint_graph_t graph,
1785                     struct topo_info *ti)
1786 {
1787   unsigned int i;
1788   unsigned int size = graph->size;
1789
1790   for (i = 0; i != size; ++i)
1791     if (!TEST_BIT (ti->visited, i) && find (i) == i)
1792       topo_visit (graph, ti, i);
1793 }
1794
1795 /* Structure used to for hash value numbering of pointer equivalence
1796    classes.  */
1797
1798 typedef struct equiv_class_label
1799 {
1800   unsigned int equivalence_class;
1801   bitmap labels;
1802   hashval_t hashcode;
1803 } *equiv_class_label_t;
1804 typedef const struct equiv_class_label *const_equiv_class_label_t;
1805
1806 /* A hashtable for mapping a bitmap of labels->pointer equivalence
1807    classes.  */
1808 static htab_t pointer_equiv_class_table;
1809
1810 /* A hashtable for mapping a bitmap of labels->location equivalence
1811    classes.  */
1812 static htab_t location_equiv_class_table;
1813
1814 /* Hash function for a equiv_class_label_t */
1815
1816 static hashval_t
1817 equiv_class_label_hash (const void *p)
1818 {
1819   const_equiv_class_label_t const ecl = (const_equiv_class_label_t) p;
1820   return ecl->hashcode;
1821 }
1822
1823 /* Equality function for two equiv_class_label_t's.  */
1824
1825 static int
1826 equiv_class_label_eq (const void *p1, const void *p2)
1827 {
1828   const_equiv_class_label_t const eql1 = (const_equiv_class_label_t) p1;
1829   const_equiv_class_label_t const eql2 = (const_equiv_class_label_t) p2;
1830   return bitmap_equal_p (eql1->labels, eql2->labels);
1831 }
1832
1833 /* Lookup a equivalence class in TABLE by the bitmap of LABELS it
1834    contains.  */
1835
1836 static unsigned int
1837 equiv_class_lookup (htab_t table, bitmap labels)
1838 {
1839   void **slot;
1840   struct equiv_class_label ecl;
1841
1842   ecl.labels = labels;
1843   ecl.hashcode = bitmap_hash (labels);
1844
1845   slot = htab_find_slot_with_hash (table, &ecl,
1846                                    ecl.hashcode, NO_INSERT);
1847   if (!slot)
1848     return 0;
1849   else
1850     return ((equiv_class_label_t) *slot)->equivalence_class;
1851 }
1852
1853
1854 /* Add an equivalence class named EQUIVALENCE_CLASS with labels LABELS
1855    to TABLE.  */
1856
1857 static void
1858 equiv_class_add (htab_t table, unsigned int equivalence_class,
1859                  bitmap labels)
1860 {
1861   void **slot;
1862   equiv_class_label_t ecl = XNEW (struct equiv_class_label);
1863
1864   ecl->labels = labels;
1865   ecl->equivalence_class = equivalence_class;
1866   ecl->hashcode = bitmap_hash (labels);
1867
1868   slot = htab_find_slot_with_hash (table, ecl,
1869                                    ecl->hashcode, INSERT);
1870   gcc_assert (!*slot);
1871   *slot = (void *) ecl;
1872 }
1873
1874 /* Perform offline variable substitution.
1875
1876    This is a worst case quadratic time way of identifying variables
1877    that must have equivalent points-to sets, including those caused by
1878    static cycles, and single entry subgraphs, in the constraint graph.
1879
1880    The technique is described in "Exploiting Pointer and Location
1881    Equivalence to Optimize Pointer Analysis. In the 14th International
1882    Static Analysis Symposium (SAS), August 2007."  It is known as the
1883    "HU" algorithm, and is equivalent to value numbering the collapsed
1884    constraint graph including evaluating unions.
1885
1886    The general method of finding equivalence classes is as follows:
1887    Add fake nodes (REF nodes) and edges for *a = b and a = *b constraints.
1888    Initialize all non-REF nodes to be direct nodes.
1889    For each constraint a = a U {b}, we set pts(a) = pts(a) u {fresh
1890    variable}
1891    For each constraint containing the dereference, we also do the same
1892    thing.
1893
1894    We then compute SCC's in the graph and unify nodes in the same SCC,
1895    including pts sets.
1896
1897    For each non-collapsed node x:
1898     Visit all unvisited explicit incoming edges.
1899     Ignoring all non-pointers, set pts(x) = Union of pts(a) for y
1900     where y->x.
1901     Lookup the equivalence class for pts(x).
1902      If we found one, equivalence_class(x) = found class.
1903      Otherwise, equivalence_class(x) = new class, and new_class is
1904     added to the lookup table.
1905
1906    All direct nodes with the same equivalence class can be replaced
1907    with a single representative node.
1908    All unlabeled nodes (label == 0) are not pointers and all edges
1909    involving them can be eliminated.
1910    We perform these optimizations during rewrite_constraints
1911
1912    In addition to pointer equivalence class finding, we also perform
1913    location equivalence class finding.  This is the set of variables
1914    that always appear together in points-to sets.  We use this to
1915    compress the size of the points-to sets.  */
1916
1917 /* Current maximum pointer equivalence class id.  */
1918 static int pointer_equiv_class;
1919
1920 /* Current maximum location equivalence class id.  */
1921 static int location_equiv_class;
1922
1923 /* Recursive routine to find strongly connected components in GRAPH,
1924    and label it's nodes with DFS numbers.  */
1925
1926 static void
1927 condense_visit (constraint_graph_t graph, struct scc_info *si, unsigned int n)
1928 {
1929   unsigned int i;
1930   bitmap_iterator bi;
1931   unsigned int my_dfs;
1932
1933   gcc_assert (si->node_mapping[n] == n);
1934   SET_BIT (si->visited, n);
1935   si->dfs[n] = si->current_index ++;
1936   my_dfs = si->dfs[n];
1937
1938   /* Visit all the successors.  */
1939   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->preds[n], 0, i, bi)
1940     {
1941       unsigned int w = si->node_mapping[i];
1942
1943       if (TEST_BIT (si->deleted, w))
1944         continue;
1945
1946       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
1947         condense_visit (graph, si, w);
1948       {
1949         unsigned int t = si->node_mapping[w];
1950         unsigned int nnode = si->node_mapping[n];
1951         gcc_assert (nnode == n);
1952
1953         if (si->dfs[t] < si->dfs[nnode])
1954           si->dfs[n] = si->dfs[t];
1955       }
1956     }
1957
1958   /* Visit all the implicit predecessors.  */
1959   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->implicit_preds[n], 0, i, bi)
1960     {
1961       unsigned int w = si->node_mapping[i];
1962
1963       if (TEST_BIT (si->deleted, w))
1964         continue;
1965
1966       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
1967         condense_visit (graph, si, w);
1968       {
1969         unsigned int t = si->node_mapping[w];
1970         unsigned int nnode = si->node_mapping[n];
1971         gcc_assert (nnode == n);
1972
1973         if (si->dfs[t] < si->dfs[nnode])
1974           si->dfs[n] = si->dfs[t];
1975       }
1976     }
1977
1978   /* See if any components have been identified.  */
1979   if (si->dfs[n] == my_dfs)
1980     {
1981       while (VEC_length (unsigned, si->scc_stack) != 0
1982              && si->dfs[VEC_last (unsigned, si->scc_stack)] >= my_dfs)
1983         {
1984           unsigned int w = VEC_pop (unsigned, si->scc_stack);
1985           si->node_mapping[w] = n;
1986
1987           if (!TEST_BIT (graph->direct_nodes, w))
1988             RESET_BIT (graph->direct_nodes, n);
1989
1990           /* Unify our nodes.  */
1991           if (graph->preds[w])
1992             {
1993               if (!graph->preds[n])
1994                 graph->preds[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1995               bitmap_ior_into (graph->preds[n], graph->preds[w]);
1996             }
1997           if (graph->implicit_preds[w])
1998             {
1999               if (!graph->implicit_preds[n])
2000                 graph->implicit_preds[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2001               bitmap_ior_into (graph->implicit_preds[n],
2002                                graph->implicit_preds[w]);
2003             }
2004           if (graph->points_to[w])
2005             {
2006               if (!graph->points_to[n])
2007                 graph->points_to[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2008               bitmap_ior_into (graph->points_to[n],
2009                                graph->points_to[w]);
2010             }
2011           EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->preds[n], 0, i, bi)
2012             {
2013               unsigned int rep = si->node_mapping[i];
2014               graph->number_incoming[rep]++;
2015             }
2016         }
2017       SET_BIT (si->deleted, n);
2018     }
2019   else
2020     VEC_safe_push (unsigned, heap, si->scc_stack, n);
2021 }
2022
2023 /* Label pointer equivalences.  */
2024
2025 static void
2026 label_visit (constraint_graph_t graph, struct scc_info *si, unsigned int n)
2027 {
2028   unsigned int i;
2029   bitmap_iterator bi;
2030   SET_BIT (si->visited, n);
2031
2032   if (!graph->points_to[n])
2033     graph->points_to[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2034
2035   /* Label and union our incoming edges's points to sets.  */
2036   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->preds[n], 0, i, bi)
2037     {
2038       unsigned int w = si->node_mapping[i];
2039       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
2040         label_visit (graph, si, w);
2041
2042       /* Skip unused edges  */
2043       if (w == n || graph->pointer_label[w] == 0)
2044         {
2045           graph->number_incoming[w]--;
2046           continue;
2047         }
2048       if (graph->points_to[w])
2049         bitmap_ior_into(graph->points_to[n], graph->points_to[w]);
2050
2051       /* If all incoming edges to w have been processed and
2052          graph->points_to[w] was not stored in the hash table, we can
2053          free it.  */
2054       graph->number_incoming[w]--;
2055       if (!graph->number_incoming[w] && !TEST_BIT (graph->pt_used, w))
2056         {
2057           BITMAP_FREE (graph->points_to[w]);
2058         }
2059     }
2060   /* Indirect nodes get fresh variables.  */
2061   if (!TEST_BIT (graph->direct_nodes, n))
2062     bitmap_set_bit (graph->points_to[n], FIRST_REF_NODE + n);
2063
2064   if (!bitmap_empty_p (graph->points_to[n]))
2065     {
2066       unsigned int label = equiv_class_lookup (pointer_equiv_class_table,
2067                                                graph->points_to[n]);
2068       if (!label)
2069         {
2070           SET_BIT (graph->pt_used, n);
2071           label = pointer_equiv_class++;
2072           equiv_class_add (pointer_equiv_class_table,
2073                            label, graph->points_to[n]);
2074         }
2075       graph->pointer_label[n] = label;
2076     }
2077 }
2078
2079 /* Perform offline variable substitution, discovering equivalence
2080    classes, and eliminating non-pointer variables.  */
2081
2082 static struct scc_info *
2083 perform_var_substitution (constraint_graph_t graph)
2084 {
2085   unsigned int i;
2086   unsigned int size = graph->size;
2087   struct scc_info *si = init_scc_info (size);
2088
2089   bitmap_obstack_initialize (&iteration_obstack);
2090   pointer_equiv_class_table = htab_create (511, equiv_class_label_hash,
2091                                            equiv_class_label_eq, free);
2092   location_equiv_class_table = htab_create (511, equiv_class_label_hash,
2093                                             equiv_class_label_eq, free);
2094   pointer_equiv_class = 1;
2095   location_equiv_class = 1;
2096
2097   /* Condense the nodes, which means to find SCC's, count incoming
2098      predecessors, and unite nodes in SCC's.  */
2099   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2100     if (!TEST_BIT (si->visited, si->node_mapping[i]))
2101       condense_visit (graph, si, si->node_mapping[i]);
2102
2103   sbitmap_zero (si->visited);
2104   /* Actually the label the nodes for pointer equivalences  */
2105   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2106     if (!TEST_BIT (si->visited, si->node_mapping[i]))
2107       label_visit (graph, si, si->node_mapping[i]);
2108
2109   /* Calculate location equivalence labels.  */
2110   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2111     {
2112       bitmap pointed_by;
2113       bitmap_iterator bi;
2114       unsigned int j;
2115       unsigned int label;
2116
2117       if (!graph->pointed_by[i])
2118         continue;
2119       pointed_by = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
2120
2121       /* Translate the pointed-by mapping for pointer equivalence
2122          labels.  */
2123       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (graph->pointed_by[i], 0, j, bi)
2124         {
2125           bitmap_set_bit (pointed_by,
2126                           graph->pointer_label[si->node_mapping[j]]);
2127         }
2128       /* The original pointed_by is now dead.  */
2129       BITMAP_FREE (graph->pointed_by[i]);
2130
2131       /* Look up the location equivalence label if one exists, or make
2132          one otherwise.  */
2133       label = equiv_class_lookup (location_equiv_class_table,
2134                                   pointed_by);
2135       if (label == 0)
2136         {
2137           label = location_equiv_class++;
2138           equiv_class_add (location_equiv_class_table,
2139                            label, pointed_by);
2140         }
2141       else
2142         {
2143           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2144             fprintf (dump_file, "Found location equivalence for node %s\n",
2145                      get_varinfo (i)->name);
2146           BITMAP_FREE (pointed_by);
2147         }
2148       graph->loc_label[i] = label;
2149
2150     }
2151
2152   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2153     for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2154       {
2155         bool direct_node = TEST_BIT (graph->direct_nodes, i);
2156         fprintf (dump_file,
2157                  "Equivalence classes for %s node id %d:%s are pointer: %d"
2158                  ", location:%d\n",
2159                  direct_node ? "Direct node" : "Indirect node", i,
2160                  get_varinfo (i)->name,
2161                  graph->pointer_label[si->node_mapping[i]],
2162                  graph->loc_label[si->node_mapping[i]]);
2163       }
2164
2165   /* Quickly eliminate our non-pointer variables.  */
2166
2167   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2168     {
2169       unsigned int node = si->node_mapping[i];
2170
2171       if (graph->pointer_label[node] == 0)
2172         {
2173           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2174             fprintf (dump_file,
2175                      "%s is a non-pointer variable, eliminating edges.\n",
2176                      get_varinfo (node)->name);
2177           stats.nonpointer_vars++;
2178           clear_edges_for_node (graph, node);
2179         }
2180     }
2181
2182   return si;
2183 }
2184
2185 /* Free information that was only necessary for variable
2186    substitution.  */
2187
2188 static void
2189 free_var_substitution_info (struct scc_info *si)
2190 {
2191   free_scc_info (si);
2192   free (graph->pointer_label);
2193   free (graph->loc_label);
2194   free (graph->pointed_by);
2195   free (graph->points_to);
2196   free (graph->number_incoming);
2197   free (graph->eq_rep);
2198   sbitmap_free (graph->direct_nodes);
2199   sbitmap_free (graph->pt_used);
2200   htab_delete (pointer_equiv_class_table);
2201   htab_delete (location_equiv_class_table);
2202   bitmap_obstack_release (&iteration_obstack);
2203 }
2204
2205 /* Return an existing node that is equivalent to NODE, which has
2206    equivalence class LABEL, if one exists.  Return NODE otherwise.  */
2207
2208 static unsigned int
2209 find_equivalent_node (constraint_graph_t graph,
2210                       unsigned int node, unsigned int label)
2211 {
2212   /* If the address version of this variable is unused, we can
2213      substitute it for anything else with the same label.
2214      Otherwise, we know the pointers are equivalent, but not the
2215      locations, and we can unite them later.  */
2216
2217   if (!bitmap_bit_p (graph->address_taken, node))
2218     {
2219       gcc_assert (label < graph->size);
2220
2221       if (graph->eq_rep[label] != -1)
2222         {
2223           /* Unify the two variables since we know they are equivalent.  */
2224           if (unite (graph->eq_rep[label], node))
2225             unify_nodes (graph, graph->eq_rep[label], node, false);
2226           return graph->eq_rep[label];
2227         }
2228       else
2229         {
2230           graph->eq_rep[label] = node;
2231           graph->pe_rep[label] = node;
2232         }
2233     }
2234   else
2235     {
2236       gcc_assert (label < graph->size);
2237       graph->pe[node] = label;
2238       if (graph->pe_rep[label] == -1)
2239         graph->pe_rep[label] = node;
2240     }
2241
2242   return node;
2243 }
2244
2245 /* Unite pointer equivalent but not location equivalent nodes in
2246    GRAPH.  This may only be performed once variable substitution is
2247    finished.  */
2248
2249 static void
2250 unite_pointer_equivalences (constraint_graph_t graph)
2251 {
2252   unsigned int i;
2253
2254   /* Go through the pointer equivalences and unite them to their
2255      representative, if they aren't already.  */
2256   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2257     {
2258       unsigned int label = graph->pe[i];
2259       if (label)
2260         {
2261           int label_rep = graph->pe_rep[label];
2262           
2263           if (label_rep == -1)
2264             continue;
2265           
2266           label_rep = find (label_rep);
2267           if (label_rep >= 0 && unite (label_rep, find (i)))
2268             unify_nodes (graph, label_rep, i, false);
2269         }
2270     }
2271 }
2272
2273 /* Move complex constraints to the GRAPH nodes they belong to.  */
2274
2275 static void
2276 move_complex_constraints (constraint_graph_t graph)
2277 {
2278   int i;
2279   constraint_t c;
2280
2281   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, constraints, i, c); i++)
2282     {
2283       if (c)
2284         {
2285           struct constraint_expr lhs = c->lhs;
2286           struct constraint_expr rhs = c->rhs;
2287
2288           if (lhs.type == DEREF)
2289             {
2290               insert_into_complex (graph, lhs.var, c);
2291             }
2292           else if (rhs.type == DEREF)
2293             {
2294               if (!(get_varinfo (lhs.var)->is_special_var))
2295                 insert_into_complex (graph, rhs.var, c);
2296             }
2297           else if (rhs.type != ADDRESSOF && lhs.var > anything_id
2298                    && (lhs.offset != 0 || rhs.offset != 0))
2299             {
2300               insert_into_complex (graph, rhs.var, c);
2301             }
2302         }
2303     }
2304 }
2305
2306
2307 /* Optimize and rewrite complex constraints while performing
2308    collapsing of equivalent nodes.  SI is the SCC_INFO that is the
2309    result of perform_variable_substitution.  */
2310
2311 static void
2312 rewrite_constraints (constraint_graph_t graph,
2313                      struct scc_info *si)
2314 {
2315   int i;
2316   unsigned int j;
2317   constraint_t c;
2318
2319   for (j = 0; j < graph->size; j++)
2320     gcc_assert (find (j) == j);
2321
2322   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, constraints, i, c); i++)
2323     {
2324       struct constraint_expr lhs = c->lhs;
2325       struct constraint_expr rhs = c->rhs;
2326       unsigned int lhsvar = find (get_varinfo_fc (lhs.var)->id);
2327       unsigned int rhsvar = find (get_varinfo_fc (rhs.var)->id);
2328       unsigned int lhsnode, rhsnode;
2329       unsigned int lhslabel, rhslabel;
2330
2331       lhsnode = si->node_mapping[lhsvar];
2332       rhsnode = si->node_mapping[rhsvar];
2333       lhslabel = graph->pointer_label[lhsnode];
2334       rhslabel = graph->pointer_label[rhsnode];
2335
2336       /* See if it is really a non-pointer variable, and if so, ignore
2337          the constraint.  */
2338       if (lhslabel == 0)
2339         {
2340           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2341             {
2342               
2343               fprintf (dump_file, "%s is a non-pointer variable,"
2344                        "ignoring constraint:",
2345                        get_varinfo (lhs.var)->name);
2346               dump_constraint (dump_file, c);
2347             }
2348           VEC_replace (constraint_t, constraints, i, NULL);
2349           continue;
2350         }
2351
2352       if (rhslabel == 0)
2353         {
2354           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2355             {
2356               
2357               fprintf (dump_file, "%s is a non-pointer variable,"
2358                        "ignoring constraint:",
2359                        get_varinfo (rhs.var)->name);
2360               dump_constraint (dump_file, c);
2361             }
2362           VEC_replace (constraint_t, constraints, i, NULL);
2363           continue;
2364         }
2365
2366       lhsvar = find_equivalent_node (graph, lhsvar, lhslabel);
2367       rhsvar = find_equivalent_node (graph, rhsvar, rhslabel);
2368       c->lhs.var = lhsvar;
2369       c->rhs.var = rhsvar;
2370
2371     }
2372 }
2373
2374 /* Eliminate indirect cycles involving NODE.  Return true if NODE was
2375    part of an SCC, false otherwise.  */
2376
2377 static bool
2378 eliminate_indirect_cycles (unsigned int node)
2379 {
2380   if (graph->indirect_cycles[node] != -1
2381       && !bitmap_empty_p (get_varinfo (node)->solution))
2382     {
2383       unsigned int i;
2384       VEC(unsigned,heap) *queue = NULL;
2385       int queuepos;
2386       unsigned int to = find (graph->indirect_cycles[node]);
2387       bitmap_iterator bi;
2388
2389       /* We can't touch the solution set and call unify_nodes
2390          at the same time, because unify_nodes is going to do
2391          bitmap unions into it. */
2392
2393       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (get_varinfo (node)->solution, 0, i, bi)
2394         {
2395           if (find (i) == i && i != to)
2396             {
2397               if (unite (to, i))
2398                 VEC_safe_push (unsigned, heap, queue, i);
2399             }
2400         }
2401
2402       for (queuepos = 0;
2403            VEC_iterate (unsigned, queue, queuepos, i);
2404            queuepos++)
2405         {
2406           unify_nodes (graph, to, i, true);
2407         }
2408       VEC_free (unsigned, heap, queue);
2409       return true;
2410     }
2411   return false;
2412 }
2413
2414 /* Solve the constraint graph GRAPH using our worklist solver.
2415    This is based on the PW* family of solvers from the "Efficient Field
2416    Sensitive Pointer Analysis for C" paper.
2417    It works by iterating over all the graph nodes, processing the complex
2418    constraints and propagating the copy constraints, until everything stops
2419    changed.  This corresponds to steps 6-8 in the solving list given above.  */
2420
2421 static void
2422 solve_graph (constraint_graph_t graph)
2423 {
2424   unsigned int size = graph->size;
2425   unsigned int i;
2426   bitmap pts;
2427
2428   changed_count = 0;
2429   changed = sbitmap_alloc (size);
2430   sbitmap_zero (changed);
2431
2432   /* Mark all initial non-collapsed nodes as changed.  */
2433   for (i = 0; i < size; i++)
2434     {
2435       varinfo_t ivi = get_varinfo (i);
2436       if (find (i) == i && !bitmap_empty_p (ivi->solution)
2437           && ((graph->succs[i] && !bitmap_empty_p (graph->succs[i]))
2438               || VEC_length (constraint_t, graph->complex[i]) > 0))
2439         {
2440           SET_BIT (changed, i);
2441           changed_count++;
2442         }
2443     }
2444
2445   /* Allocate a bitmap to be used to store the changed bits.  */
2446   pts = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
2447
2448   while (changed_count > 0)
2449     {
2450       unsigned int i;
2451       struct topo_info *ti = init_topo_info ();
2452       stats.iterations++;
2453
2454       bitmap_obstack_initialize (&iteration_obstack);
2455
2456       compute_topo_order (graph, ti);
2457
2458       while (VEC_length (unsigned, ti->topo_order) != 0)
2459         {
2460
2461           i = VEC_pop (unsigned, ti->topo_order);
2462
2463           /* If this variable is not a representative, skip it.  */
2464           if (find (i) != i)
2465             continue;
2466
2467           /* In certain indirect cycle cases, we may merge this
2468              variable to another.  */
2469           if (eliminate_indirect_cycles (i) && find (i) != i)
2470             continue;
2471
2472           /* If the node has changed, we need to process the
2473              complex constraints and outgoing edges again.  */
2474           if (TEST_BIT (changed, i))
2475             {
2476               unsigned int j;
2477               constraint_t c;
2478               bitmap solution;
2479               VEC(constraint_t,heap) *complex = graph->complex[i];
2480               bool solution_empty;
2481
2482               RESET_BIT (changed, i);
2483               changed_count--;
2484
2485               /* Compute the changed set of solution bits.  */
2486               bitmap_and_compl (pts, get_varinfo (i)->solution,
2487                                 get_varinfo (i)->oldsolution);
2488
2489               if (bitmap_empty_p (pts))
2490                 continue;
2491
2492               bitmap_ior_into (get_varinfo (i)->oldsolution, pts);
2493
2494               solution = get_varinfo (i)->solution;
2495               solution_empty = bitmap_empty_p (solution);
2496
2497               /* Process the complex constraints */
2498               for (j = 0; VEC_iterate (constraint_t, complex, j, c); j++)
2499                 {
2500                   /* XXX: This is going to unsort the constraints in
2501                      some cases, which will occasionally add duplicate
2502                      constraints during unification.  This does not
2503                      affect correctness.  */
2504                   c->lhs.var = find (c->lhs.var);
2505                   c->rhs.var = find (c->rhs.var);
2506
2507                   /* The only complex constraint that can change our
2508                      solution to non-empty, given an empty solution,
2509                      is a constraint where the lhs side is receiving
2510                      some set from elsewhere.  */
2511                   if (!solution_empty || c->lhs.type != DEREF)
2512                     do_complex_constraint (graph, c, pts);
2513                 }
2514
2515               solution_empty = bitmap_empty_p (solution);
2516
2517               if (!solution_empty
2518                   /* Do not propagate the ESCAPED/CALLUSED solutions.  */
2519                   && i != escaped_id
2520                   && i != callused_id)
2521                 {
2522                   bitmap_iterator bi;
2523
2524                   /* Propagate solution to all successors.  */
2525                   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->succs[i],
2526                                                 0, j, bi)
2527                     {
2528                       bitmap tmp;
2529                       bool flag;
2530
2531                       unsigned int to = find (j);
2532                       tmp = get_varinfo (to)->solution;
2533                       flag = false;
2534
2535                       /* Don't try to propagate to ourselves.  */
2536                       if (to == i)
2537                         continue;
2538
2539                       flag = set_union_with_increment (tmp, pts, 0);
2540
2541                       if (flag)
2542                         {
2543                           get_varinfo (to)->solution = tmp;
2544                           if (!TEST_BIT (changed, to))
2545                             {
2546                               SET_BIT (changed, to);
2547                               changed_count++;
2548                             }
2549                         }
2550                     }
2551                 }
2552             }
2553         }
2554       free_topo_info (ti);
2555       bitmap_obstack_release (&iteration_obstack);
2556     }
2557
2558   BITMAP_FREE (pts);
2559   sbitmap_free (changed);
2560   bitmap_obstack_release (&oldpta_obstack);
2561 }
2562
2563 /* Map from trees to variable infos.  */
2564 static struct pointer_map_t *vi_for_tree;
2565
2566
2567 /* Insert ID as the variable id for tree T in the vi_for_tree map.  */
2568
2569 static void
2570 insert_vi_for_tree (tree t, varinfo_t vi)
2571 {
2572   void **slot = pointer_map_insert (vi_for_tree, t);
2573   gcc_assert (vi);
2574   gcc_assert (*slot == NULL);
2575   *slot = vi;
2576 }
2577
2578 /* Find the variable info for tree T in VI_FOR_TREE.  If T does not
2579    exist in the map, return NULL, otherwise, return the varinfo we found.  */
2580
2581 static varinfo_t
2582 lookup_vi_for_tree (tree t)
2583 {
2584   void **slot = pointer_map_contains (vi_for_tree, t);
2585   if (slot == NULL)
2586     return NULL;
2587
2588   return (varinfo_t) *slot;
2589 }
2590
2591 /* Return a printable name for DECL  */
2592
2593 static const char *
2594 alias_get_name (tree decl)
2595 {
2596   const char *res = get_name (decl);
2597   char *temp;
2598   int num_printed = 0;
2599
2600   if (res != NULL)
2601     return res;
2602
2603   res = "NULL";
2604   if (!dump_file)
2605     return res;
2606
2607   if (TREE_CODE (decl) == SSA_NAME)
2608     {
2609       num_printed = asprintf (&temp, "%s_%u",
2610                               alias_get_name (SSA_NAME_VAR (decl)),
2611                               SSA_NAME_VERSION (decl));
2612     }
2613   else if (DECL_P (decl))
2614     {
2615       num_printed = asprintf (&temp, "D.%u", DECL_UID (decl));
2616     }
2617   if (num_printed > 0)
2618     {
2619       res = ggc_strdup (temp);
2620       free (temp);
2621     }
2622   return res;
2623 }
2624
2625 /* Find the variable id for tree T in the map.
2626    If T doesn't exist in the map, create an entry for it and return it.  */
2627
2628 static varinfo_t
2629 get_vi_for_tree (tree t)
2630 {
2631   void **slot = pointer_map_contains (vi_for_tree, t);
2632   if (slot == NULL)
2633     return get_varinfo (create_variable_info_for (t, alias_get_name (t)));
2634
2635   return (varinfo_t) *slot;
2636 }
2637
2638 /* Get a constraint expression for a new temporary variable.  */
2639
2640 static struct constraint_expr
2641 get_constraint_exp_for_temp (tree t)
2642 {
2643   struct constraint_expr cexpr;
2644
2645   gcc_assert (SSA_VAR_P (t));
2646
2647   cexpr.type = SCALAR;
2648   cexpr.var = get_vi_for_tree (t)->id;
2649   cexpr.offset = 0;
2650
2651   return cexpr;
2652 }
2653
2654 /* Get a constraint expression vector from an SSA_VAR_P node.
2655    If address_p is true, the result will be taken its address of.  */
2656
2657 static void
2658 get_constraint_for_ssa_var (tree t, VEC(ce_s, heap) **results, bool address_p)
2659 {
2660   struct constraint_expr cexpr;
2661   varinfo_t vi;
2662
2663   /* We allow FUNCTION_DECLs here even though it doesn't make much sense.  */
2664   gcc_assert (SSA_VAR_P (t) || DECL_P (t));
2665
2666   /* For parameters, get at the points-to set for the actual parm
2667      decl.  */
2668   if (TREE_CODE (t) == SSA_NAME
2669       && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (t)) == PARM_DECL
2670       && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (t))
2671     {
2672       get_constraint_for_ssa_var (SSA_NAME_VAR (t), results, address_p);
2673       return;
2674     }
2675
2676   vi = get_vi_for_tree (t);
2677   cexpr.var = vi->id;
2678   cexpr.type = SCALAR;
2679   cexpr.offset = 0;
2680   /* If we determine the result is "anything", and we know this is readonly,
2681      say it points to readonly memory instead.  */
2682   if (cexpr.var == anything_id && TREE_READONLY (t))
2683     {
2684       gcc_unreachable ();
2685       cexpr.type = ADDRESSOF;
2686       cexpr.var = readonly_id;
2687     }
2688
2689   /* If we are not taking the address of the constraint expr, add all
2690      sub-fiels of the variable as well.  */
2691   if (!address_p)
2692     {
2693       for (; vi; vi = vi->next)
2694         {
2695           cexpr.var = vi->id;
2696           VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
2697         }
2698       return;
2699     }
2700
2701   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
2702 }
2703
2704 /* Process constraint T, performing various simplifications and then
2705    adding it to our list of overall constraints.  */
2706
2707 static void
2708 process_constraint (constraint_t t)
2709 {
2710   struct constraint_expr rhs = t->rhs;
2711   struct constraint_expr lhs = t->lhs;
2712
2713   gcc_assert (rhs.var < VEC_length (varinfo_t, varmap));
2714   gcc_assert (lhs.var < VEC_length (varinfo_t, varmap));
2715
2716   /* ANYTHING == ANYTHING is pointless.  */
2717   if (lhs.var == anything_id && rhs.var == anything_id)
2718     return;
2719
2720   /* If we have &ANYTHING = something, convert to SOMETHING = &ANYTHING) */
2721   else if (lhs.var == anything_id && lhs.type == ADDRESSOF)
2722     {
2723       rhs = t->lhs;
2724       t->lhs = t->rhs;
2725       t->rhs = rhs;
2726       process_constraint (t);
2727     }
2728   /* This can happen in our IR with things like n->a = *p */
2729   else if (rhs.type == DEREF && lhs.type == DEREF && rhs.var != anything_id)
2730     {
2731       /* Split into tmp = *rhs, *lhs = tmp */
2732       tree rhsdecl = get_varinfo (rhs.var)->decl;
2733       tree pointertype = TREE_TYPE (rhsdecl);
2734       tree pointedtotype = TREE_TYPE (pointertype);
2735       tree tmpvar = create_tmp_var_raw (pointedtotype, "doubledereftmp");
2736       struct constraint_expr tmplhs = get_constraint_exp_for_temp (tmpvar);
2737
2738       process_constraint (new_constraint (tmplhs, rhs));
2739       process_constraint (new_constraint (lhs, tmplhs));
2740     }
2741   else if (rhs.type == ADDRESSOF && lhs.type == DEREF)
2742     {
2743       /* Split into tmp = &rhs, *lhs = tmp */
2744       tree rhsdecl = get_varinfo (rhs.var)->decl;
2745       tree pointertype = TREE_TYPE (rhsdecl);
2746       tree tmpvar = create_tmp_var_raw (pointertype, "derefaddrtmp");
2747       struct constraint_expr tmplhs = get_constraint_exp_for_temp (tmpvar);
2748
2749       process_constraint (new_constraint (tmplhs, rhs));
2750       process_constraint (new_constraint (lhs, tmplhs));
2751     }
2752   else
2753     {
2754       gcc_assert (rhs.type != ADDRESSOF || rhs.offset == 0);
2755       VEC_safe_push (constraint_t, heap, constraints, t);
2756     }
2757 }
2758
2759 /* Return true if T is a variable of a type that could contain
2760    pointers.  */
2761
2762 static bool
2763 could_have_pointers (tree t)
2764 {
2765   tree type = TREE_TYPE (t);
2766
2767   if (POINTER_TYPE_P (type)
2768       || AGGREGATE_TYPE_P (type)
2769       || TREE_CODE (type) == COMPLEX_TYPE)
2770     return true;
2771
2772   return false;
2773 }
2774
2775 /* Return the position, in bits, of FIELD_DECL from the beginning of its
2776    structure.  */
2777
2778 static HOST_WIDE_INT
2779 bitpos_of_field (const tree fdecl)
2780 {
2781
2782   if (!host_integerp (DECL_FIELD_OFFSET (fdecl), 0)
2783       || !host_integerp (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (fdecl), 0))
2784     return -1;
2785
2786   return (TREE_INT_CST_LOW (DECL_FIELD_OFFSET (fdecl)) * 8
2787           + TREE_INT_CST_LOW (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (fdecl)));
2788 }
2789
2790
2791 /* Get constraint expressions for offsetting PTR by OFFSET.  Stores the
2792    resulting constraint expressions in *RESULTS.  */
2793
2794 static void
2795 get_constraint_for_ptr_offset (tree ptr, tree offset,
2796                                VEC (ce_s, heap) **results)
2797 {
2798   struct constraint_expr *c;
2799   unsigned int j, n;
2800   unsigned HOST_WIDE_INT rhsunitoffset, rhsoffset;
2801
2802   /* If we do not do field-sensitive PTA adding offsets to pointers
2803      does not change the points-to solution.  */
2804   if (!use_field_sensitive)
2805     {
2806       get_constraint_for (ptr, results);
2807       return;
2808     }
2809
2810   /* If the offset is not a non-negative integer constant that fits
2811      in a HOST_WIDE_INT, we have to fall back to a conservative
2812      solution which includes all sub-fields of all pointed-to
2813      variables of ptr.
2814      ???  As we do not have the ability to express this, fall back
2815      to anything.  */
2816   if (!host_integerp (offset, 1))
2817     {
2818       struct constraint_expr temp;
2819       temp.var = anything_id;
2820       temp.type = SCALAR;
2821       temp.offset = 0;
2822       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2823       return;
2824     }
2825
2826   /* Make sure the bit-offset also fits.  */
2827   rhsunitoffset = TREE_INT_CST_LOW (offset);
2828   rhsoffset = rhsunitoffset * BITS_PER_UNIT;
2829   if (rhsunitoffset != rhsoffset / BITS_PER_UNIT)
2830     {
2831       struct constraint_expr temp;
2832       temp.var = anything_id;
2833       temp.type = SCALAR;
2834       temp.offset = 0;
2835       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2836       return;
2837     }
2838
2839   get_constraint_for (ptr, results);
2840   if (rhsoffset == 0)
2841     return;
2842
2843   /* As we are eventually appending to the solution do not use
2844      VEC_iterate here.  */
2845   n = VEC_length (ce_s, *results);
2846   for (j = 0; j < n; j++)
2847     {
2848       varinfo_t curr;
2849       c = VEC_index (ce_s, *results, j);
2850       curr = get_varinfo (c->var);
2851
2852       if (c->type == ADDRESSOF
2853           && !curr->is_full_var)
2854         {
2855           varinfo_t temp, curr = get_varinfo (c->var);
2856
2857           /* Search the sub-field which overlaps with the
2858              pointed-to offset.  As we deal with positive offsets
2859              only, we can start the search from the current variable.  */
2860           temp = first_vi_for_offset (curr, curr->offset + rhsoffset);
2861
2862           /* If the result is outside of the variable we have to provide
2863              a conservative result, as the variable is still reachable
2864              from the resulting pointer (even though it technically
2865              cannot point to anything).  The last sub-field is such
2866              a conservative result.
2867              ???  If we always had a sub-field for &object + 1 then
2868              we could represent this in a more precise way.  */
2869           if (temp == NULL)
2870             {
2871               temp = curr;
2872               while (temp->next != NULL)
2873                 temp = temp->next;
2874               continue;
2875             }
2876
2877           /* If the found variable is not exactly at the pointed to
2878              result, we have to include the next variable in the
2879              solution as well.  Otherwise two increments by offset / 2
2880              do not result in the same or a conservative superset
2881              solution.  */
2882           if (temp->offset != curr->offset + rhsoffset
2883               && temp->next != NULL)
2884             {
2885               struct constraint_expr c2;
2886               c2.var = temp->next->id;
2887               c2.type = ADDRESSOF;
2888               c2.offset = 0;
2889               VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &c2);
2890             }
2891           c->var = temp->id;
2892           c->offset = 0;
2893         }
2894       else if (c->type == ADDRESSOF
2895                /* If this varinfo represents a full variable just use it.  */
2896                && curr->is_full_var)
2897         c->offset = 0;
2898       else
2899         c->offset = rhsoffset;
2900     }
2901 }
2902
2903
2904 /* Given a COMPONENT_REF T, return the constraint_expr vector for it.
2905    If address_p is true the result will be taken its address of.  */
2906
2907 static void
2908 get_constraint_for_component_ref (tree t, VEC(ce_s, heap) **results,
2909                                   bool address_p)
2910 {
2911   tree orig_t = t;
2912   HOST_WIDE_INT bitsize = -1;
2913   HOST_WIDE_INT bitmaxsize = -1;
2914   HOST_WIDE_INT bitpos;
2915   tree forzero;
2916   struct constraint_expr *result;
2917
2918   /* Some people like to do cute things like take the address of
2919      &0->a.b */
2920   forzero = t;
2921   while (!SSA_VAR_P (forzero) && !CONSTANT_CLASS_P (forzero))
2922     forzero = TREE_OPERAND (forzero, 0);
2923
2924   if (CONSTANT_CLASS_P (forzero) && integer_zerop (forzero))
2925     {
2926       struct constraint_expr temp;
2927
2928       temp.offset = 0;
2929       temp.var = integer_id;
2930       temp.type = SCALAR;
2931       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2932       return;
2933     }
2934
2935   t = get_ref_base_and_extent (t, &bitpos, &bitsize, &bitmaxsize);
2936
2937   /* Pretend to take the address of the base, we'll take care of
2938      adding the required subset of sub-fields below.  */
2939   get_constraint_for_1 (t, results, true);
2940   gcc_assert (VEC_length (ce_s, *results) == 1);
2941   result = VEC_last (ce_s, *results);
2942
2943   /* This can also happen due to weird offsetof type macros.  */
2944   if (TREE_CODE (t) != ADDR_EXPR && result->type == ADDRESSOF)
2945     result->type = SCALAR;
2946
2947   if (result->type == SCALAR
2948       && get_varinfo (result->var)->is_full_var)
2949     /* For single-field vars do not bother about the offset.  */
2950     result->offset = 0;
2951   else if (result->type == SCALAR)
2952     {
2953       /* In languages like C, you can access one past the end of an
2954          array.  You aren't allowed to dereference it, so we can
2955          ignore this constraint. When we handle pointer subtraction,
2956          we may have to do something cute here.  */
2957
2958       if ((unsigned HOST_WIDE_INT)bitpos < get_varinfo (result->var)->fullsize
2959           && bitmaxsize != 0)
2960         {
2961           /* It's also not true that the constraint will actually start at the
2962              right offset, it may start in some padding.  We only care about
2963              setting the constraint to the first actual field it touches, so
2964              walk to find it.  */
2965           struct constraint_expr cexpr = *result;
2966           varinfo_t curr;
2967           VEC_pop (ce_s, *results);
2968           cexpr.offset = 0;
2969           for (curr = get_varinfo (cexpr.var); curr; curr = curr->next)
2970             {
2971               if (ranges_overlap_p (curr->offset, curr->size,
2972                                     bitpos, bitmaxsize))
2973                 {
2974                   cexpr.var = curr->id;
2975                   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
2976                   if (address_p)
2977                     break;
2978                 }
2979             }
2980           /* If we are going to take the address of this field then
2981              to be able to compute reachability correctly add at least
2982              the last field of the variable.  */
2983           if (address_p
2984               && VEC_length (ce_s, *results) == 0)
2985             {
2986               curr = get_varinfo (cexpr.var);
2987               while (curr->next != NULL)
2988                 curr = curr->next;
2989               cexpr.var = curr->id;
2990               VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
2991             }
2992           else
2993             /* Assert that we found *some* field there. The user couldn't be
2994                accessing *only* padding.  */
2995             /* Still the user could access one past the end of an array
2996                embedded in a struct resulting in accessing *only* padding.  */
2997             gcc_assert (VEC_length (ce_s, *results) >= 1
2998                         || ref_contains_array_ref (orig_t));
2999         }
3000       else if (bitmaxsize == 0)
3001         {
3002           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3003             fprintf (dump_file, "Access to zero-sized part of variable,"
3004                      "ignoring\n");
3005         }
3006       else
3007         if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3008           fprintf (dump_file, "Access to past the end of variable, ignoring\n");
3009     }
3010   else if (bitmaxsize == -1)
3011     {
3012       /* We can't handle DEREF constraints with unknown size, we'll
3013          get the wrong answer.  Punt and return anything.  */
3014       result->var = anything_id;
3015       result->offset = 0;
3016     }
3017   else
3018     result->offset = bitpos;
3019 }
3020
3021
3022 /* Dereference the constraint expression CONS, and return the result.
3023    DEREF (ADDRESSOF) = SCALAR
3024    DEREF (SCALAR) = DEREF
3025    DEREF (DEREF) = (temp = DEREF1; result = DEREF(temp))
3026    This is needed so that we can handle dereferencing DEREF constraints.  */
3027
3028 static void
3029 do_deref (VEC (ce_s, heap) **constraints)
3030 {
3031   struct constraint_expr *c;
3032   unsigned int i = 0;
3033
3034   for (i = 0; VEC_iterate (ce_s, *constraints, i, c); i++)
3035     {
3036       if (c->type == SCALAR)
3037         c->type = DEREF;
3038       else if (c->type == ADDRESSOF)
3039         c->type = SCALAR;
3040       else if (c->type == DEREF)
3041         {
3042           tree tmpvar = create_tmp_var_raw (ptr_type_node, "dereftmp");
3043           struct constraint_expr tmplhs = get_constraint_exp_for_temp (tmpvar);
3044           process_constraint (new_constraint (tmplhs, *c));
3045           c->var = tmplhs.var;
3046         }
3047       else
3048         gcc_unreachable ();
3049     }
3050 }
3051
3052 /* Given a tree T, return the constraint expression for it.  */
3053
3054 static void
3055 get_constraint_for_1 (tree t, VEC (ce_s, heap) **results, bool address_p)
3056 {
3057   struct constraint_expr temp;
3058
3059   /* x = integer is all glommed to a single variable, which doesn't
3060      point to anything by itself.  That is, of course, unless it is an
3061      integer constant being treated as a pointer, in which case, we
3062      will return that this is really the addressof anything.  This
3063      happens below, since it will fall into the default case. The only
3064      case we know something about an integer treated like a pointer is
3065      when it is the NULL pointer, and then we just say it points to
3066      NULL.  */
3067   if (TREE_CODE (t) == INTEGER_CST
3068       && integer_zerop (t))
3069     {
3070       temp.var = nothing_id;
3071       temp.type = ADDRESSOF;
3072       temp.offset = 0;
3073       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3074       return;
3075     }
3076
3077   /* String constants are read-only.  */
3078   if (TREE_CODE (t) == STRING_CST)
3079     {
3080       temp.var = readonly_id;
3081       temp.type = SCALAR;
3082       temp.offset = 0;
3083       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3084       return;
3085     }
3086
3087   switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (t)))
3088     {
3089     case tcc_expression:
3090       {
3091         switch (TREE_CODE (t))
3092           {
3093           case ADDR_EXPR:
3094             {
3095               struct constraint_expr *c;
3096               unsigned int i;
3097               tree exp = TREE_OPERAND (t, 0);
3098
3099               get_constraint_for_1 (exp, results, true);
3100
3101               for (i = 0; VEC_iterate (ce_s, *results, i, c); i++)
3102                 {
3103                   if (c->type == DEREF)
3104                     c->type = SCALAR;
3105                   else
3106                     c->type = ADDRESSOF;
3107                 }
3108               return;
3109             }
3110             break;
3111           default:;
3112           }
3113         break;
3114       }
3115     case tcc_reference:
3116       {
3117         switch (TREE_CODE (t))
3118           {
3119           case INDIRECT_REF:
3120             {
3121               get_constraint_for_1 (TREE_OPERAND (t, 0), results, address_p);
3122               do_deref (results);
3123               return;
3124             }
3125           case ARRAY_REF:
3126           case ARRAY_RANGE_REF:
3127           case COMPONENT_REF:
3128             get_constraint_for_component_ref (t, results, address_p);
3129             return;
3130           default:;
3131           }
3132         break;
3133       }
3134     case tcc_exceptional:
3135       {
3136         switch (TREE_CODE (t))
3137           {
3138           case SSA_NAME:
3139             {
3140               get_constraint_for_ssa_var (t, results, address_p);
3141               return;
3142             }
3143           default:;
3144           }
3145         break;
3146       }
3147     case tcc_declaration:
3148       {
3149         get_constraint_for_ssa_var (t, results, address_p);
3150         return;
3151       }
3152     default:;
3153     }
3154
3155   /* The default fallback is a constraint from anything.  */
3156   temp.type = ADDRESSOF;
3157   temp.var = anything_id;
3158   temp.offset = 0;
3159   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3160 }
3161
3162 /* Given a gimple tree T, return the constraint expression vector for it.  */
3163
3164 static void
3165 get_constraint_for (tree t, VEC (ce_s, heap) **results)
3166 {
3167   gcc_assert (VEC_length (ce_s, *results) == 0);
3168
3169   get_constraint_for_1 (t, results, false);
3170 }
3171
3172 /* Handle the structure copy case where we have a simple structure copy
3173    between LHS and RHS that is of SIZE (in bits)
3174
3175    For each field of the lhs variable (lhsfield)
3176      For each field of the rhs variable at lhsfield.offset (rhsfield)
3177        add the constraint lhsfield = rhsfield
3178
3179    If we fail due to some kind of type unsafety or other thing we
3180    can't handle, return false.  We expect the caller to collapse the
3181    variable in that case.  */
3182
3183 static bool
3184 do_simple_structure_copy (const struct constraint_expr lhs,
3185                           const struct constraint_expr rhs,
3186                           const unsigned HOST_WIDE_INT size)
3187 {
3188   varinfo_t p = get_varinfo (lhs.var);
3189   unsigned HOST_WIDE_INT pstart, last;
3190   pstart = p->offset;
3191   last = p->offset + size;
3192   for (; p && p->offset < last; p = p->next)
3193     {
3194       varinfo_t q;
3195       struct constraint_expr templhs = lhs;
3196       struct constraint_expr temprhs = rhs;
3197       unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset;
3198
3199       templhs.var = p->id;
3200       q = get_varinfo (temprhs.var);
3201       fieldoffset = p->offset - pstart;
3202       q = first_vi_for_offset (q, q->offset + fieldoffset);
3203       if (!q)
3204         return false;
3205       temprhs.var = q->id;
3206       process_constraint (new_constraint (templhs, temprhs));
3207     }
3208   return true;
3209 }
3210
3211
3212 /* Handle the structure copy case where we have a  structure copy between a
3213    aggregate on the LHS and a dereference of a pointer on the RHS
3214    that is of SIZE (in bits)
3215
3216    For each field of the lhs variable (lhsfield)
3217        rhs.offset = lhsfield->offset
3218        add the constraint lhsfield = rhs
3219 */
3220
3221 static void
3222 do_rhs_deref_structure_copy (const struct constraint_expr lhs,
3223                              const struct constraint_expr rhs,
3224                              const unsigned HOST_WIDE_INT size)
3225 {
3226   varinfo_t p = get_varinfo (lhs.var);
3227   unsigned HOST_WIDE_INT pstart,last;
3228   pstart = p->offset;
3229   last = p->offset + size;
3230
3231   for (; p && p->offset < last; p = p->next)
3232     {
3233       varinfo_t q;
3234       struct constraint_expr templhs = lhs;
3235       struct constraint_expr temprhs = rhs;
3236       unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset;
3237
3238
3239       if (templhs.type == SCALAR)
3240         templhs.var = p->id;
3241       else
3242         templhs.offset = p->offset;
3243
3244       q = get_varinfo (temprhs.var);
3245       fieldoffset = p->offset - pstart;
3246       temprhs.offset += fieldoffset;
3247       process_constraint (new_constraint (templhs, temprhs));
3248     }
3249 }
3250
3251 /* Handle the structure copy case where we have a structure copy
3252    between an aggregate on the RHS and a dereference of a pointer on
3253    the LHS that is of SIZE (in bits)
3254
3255    For each field of the rhs variable (rhsfield)
3256        lhs.offset = rhsfield->offset
3257        add the constraint lhs = rhsfield
3258 */
3259
3260 static void
3261 do_lhs_deref_structure_copy (const struct constraint_expr lhs,
3262                              const struct constraint_expr rhs,
3263                              const unsigned HOST_WIDE_INT size)
3264 {
3265   varinfo_t p = get_varinfo (rhs.var);
3266   unsigned HOST_WIDE_INT pstart,last;
3267   pstart = p->offset;
3268   last = p->offset + size;
3269
3270   for (; p && p->offset < last; p = p->next)
3271     {
3272       varinfo_t q;
3273       struct constraint_expr templhs = lhs;
3274       struct constraint_expr temprhs = rhs;
3275       unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset;
3276
3277
3278       if (temprhs.type == SCALAR)
3279         temprhs.var = p->id;
3280       else
3281         temprhs.offset = p->offset;
3282
3283       q = get_varinfo (templhs.var);
3284       fieldoffset = p->offset - pstart;
3285       templhs.offset += fieldoffset;
3286       process_constraint (new_constraint (templhs, temprhs));
3287     }
3288 }
3289
3290 /* Sometimes, frontends like to give us bad type information.  This
3291    function will collapse all the fields from VAR to the end of VAR,
3292    into VAR, so that we treat those fields as a single variable.
3293    We return the variable they were collapsed into.  */
3294
3295 static unsigned int
3296 collapse_rest_of_var (unsigned int var)
3297 {
3298   varinfo_t currvar = get_varinfo (var);
3299   varinfo_t field;
3300
3301   for (field = currvar->next; field; field = field->next)
3302     {
3303       if (dump_file)
3304         fprintf (dump_file, "Type safety: Collapsing var %s into %s\n",
3305                  field->name, currvar->name);
3306
3307       gcc_assert (field->collapsed_to == 0);
3308       field->collapsed_to = currvar->id;
3309     }
3310
3311   currvar->next = NULL;
3312   currvar->size = currvar->fullsize - currvar->offset;
3313
3314   return currvar->id;
3315 }
3316
3317 /* Handle aggregate copies by expanding into copies of the respective
3318    fields of the structures.  */
3319
3320 static void
3321 do_structure_copy (tree lhsop, tree rhsop)
3322 {
3323   struct constraint_expr lhs, rhs, tmp;
3324   VEC (ce_s, heap) *lhsc = NULL, *rhsc = NULL;
3325   varinfo_t p;
3326   unsigned HOST_WIDE_INT lhssize;
3327   unsigned HOST_WIDE_INT rhssize;
3328
3329   /* Pretend we are taking the address of the constraint exprs.
3330      We deal with walking the sub-fields ourselves.  */
3331   get_constraint_for_1 (lhsop, &lhsc, true);
3332   get_constraint_for_1 (rhsop, &rhsc, true);
3333   gcc_assert (VEC_length (ce_s, lhsc) == 1);
3334   gcc_assert (VEC_length (ce_s, rhsc) == 1);
3335   lhs = *(VEC_last (ce_s, lhsc));
3336   rhs = *(VEC_last (ce_s, rhsc));
3337
3338   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3339   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
3340
3341   /* If we have special var = x, swap it around.  */
3342   if (lhs.var <= integer_id && !(get_varinfo (rhs.var)->is_special_var))
3343     {
3344       tmp = lhs;
3345       lhs = rhs;
3346       rhs = tmp;
3347     }
3348
3349   /*  This is fairly conservative for the RHS == ADDRESSOF case, in that it's
3350       possible it's something we could handle.  However, most cases falling
3351       into this are dealing with transparent unions, which are slightly
3352       weird. */
3353   if (rhs.type == ADDRESSOF && !(get_varinfo (rhs.var)->is_special_var))
3354     {
3355       rhs.type = ADDRESSOF;
3356       rhs.var = anything_id;
3357     }
3358
3359   /* If the RHS is a special var, or an addressof, set all the LHS fields to
3360      that special var.  */
3361   if (rhs.var <= integer_id)
3362     {
3363       for (p = get_varinfo (lhs.var); p; p = p->next)
3364         {
3365           struct constraint_expr templhs = lhs;
3366           struct constraint_expr temprhs = rhs;
3367
3368           if (templhs.type == SCALAR )
3369             templhs.var = p->id;
3370           else
3371             templhs.offset += p->offset;
3372           process_constraint (new_constraint (templhs, temprhs));
3373         }
3374     }
3375   else
3376     {
3377       tree rhstype = TREE_TYPE (rhsop);
3378       tree lhstype = TREE_TYPE (lhsop);
3379       tree rhstypesize;
3380       tree lhstypesize;
3381
3382       lhstypesize = DECL_P (lhsop) ? DECL_SIZE (lhsop) : TYPE_SIZE (lhstype);
3383       rhstypesize = DECL_P (rhsop) ? DECL_SIZE (rhsop) : TYPE_SIZE (rhstype);
3384
3385       /* If we have a variably sized types on the rhs or lhs, and a deref
3386          constraint, add the constraint, lhsconstraint = &ANYTHING.
3387          This is conservatively correct because either the lhs is an unknown
3388          sized var (if the constraint is SCALAR), or the lhs is a DEREF
3389          constraint, and every variable it can point to must be unknown sized
3390          anyway, so we don't need to worry about fields at all.  */
3391       if ((rhs.type == DEREF && TREE_CODE (rhstypesize) != INTEGER_CST)
3392           || (lhs.type == DEREF && TREE_CODE (lhstypesize) != INTEGER_CST))
3393         {
3394           rhs.var = anything_id;
3395           rhs.type = ADDRESSOF;
3396           rhs.offset = 0;
3397           process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3398           return;
3399         }
3400
3401       /* The size only really matters insofar as we don't set more or less of
3402          the variable.  If we hit an unknown size var, the size should be the
3403          whole darn thing.  */
3404       if (get_varinfo (rhs.var)->is_unknown_size_var)
3405         rhssize = ~0;
3406       else
3407         rhssize = TREE_INT_CST_LOW (rhstypesize);
3408
3409       if (get_varinfo (lhs.var)->is_unknown_size_var)
3410         lhssize = ~0;
3411       else
3412         lhssize = TREE_INT_CST_LOW (lhstypesize);
3413
3414
3415       if (rhs.type == SCALAR && lhs.type == SCALAR)
3416         {
3417           if (!do_simple_structure_copy (lhs, rhs, MIN (lhssize, rhssize)))
3418             {
3419               lhs.var = collapse_rest_of_var (lhs.var);
3420               rhs.var = collapse_rest_of_var (rhs.var);
3421               lhs.offset = 0;
3422               rhs.offset = 0;
3423               lhs.type = SCALAR;
3424               rhs.type = SCALAR;
3425               process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3426             }
3427         }
3428       else if (lhs.type != DEREF && rhs.type == DEREF)
3429         do_rhs_deref_structure_copy (lhs, rhs, MIN (lhssize, rhssize));
3430       else if (lhs.type == DEREF && rhs.type != DEREF)
3431         do_lhs_deref_structure_copy (lhs, rhs, MIN (lhssize, rhssize));
3432       else
3433         {
3434           tree pointedtotype = lhstype;
3435           tree tmpvar;
3436
3437           gcc_assert (rhs.type == DEREF && lhs.type == DEREF);
3438           tmpvar = create_tmp_var_raw (pointedtotype, "structcopydereftmp");
3439           do_structure_copy (tmpvar, rhsop);
3440           do_structure_copy (lhsop, tmpvar);
3441         }
3442     }
3443 }
3444
3445 /* Create a constraint ID = OP.  */
3446
3447 static void
3448 make_constraint_to (unsigned id, tree op)
3449 {
3450   VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
3451   struct constraint_expr *c;
3452   struct constraint_expr includes;
3453   unsigned int j;
3454
3455   includes.var = id;
3456   includes.offset = 0;
3457   includes.type = SCALAR;
3458
3459   get_constraint_for (op, &rhsc);
3460   for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, rhsc, j, c); j++)
3461     process_constraint (new_constraint (includes, *c));
3462   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
3463 }
3464
3465 /* Make constraints necessary to make OP escape.  */
3466
3467 static void
3468 make_escape_constraint (tree op)
3469 {
3470   make_constraint_to (escaped_id, op);
3471 }
3472
3473 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call on the
3474    RHS.  */
3475
3476 static void
3477 handle_rhs_call (gimple stmt)
3478 {
3479   unsigned i;
3480
3481   for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); ++i)
3482     {
3483       tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
3484
3485       /* Find those pointers being passed, and make sure they end up
3486          pointing to anything.  */
3487       if (could_have_pointers (arg))
3488         make_escape_constraint (arg);
3489     }
3490
3491   /* The static chain escapes as well.  */
3492   if (gimple_call_chain (stmt))
3493     make_escape_constraint (gimple_call_chain (stmt));
3494 }
3495
3496 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call
3497    that returns a pointer and assigns it to LHS.  This simply makes
3498    the LHS point to global and escaped variables.  */
3499
3500 static void
3501 handle_lhs_call (tree lhs, int flags)
3502 {
3503   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
3504   struct constraint_expr rhsc;
3505   unsigned int j;
3506   struct constraint_expr *lhsp;
3507
3508   get_constraint_for (lhs, &lhsc);
3509
3510   if (flags & ECF_MALLOC)
3511     {
3512       tree heapvar = heapvar_lookup (lhs);
3513       varinfo_t vi;
3514
3515       if (heapvar == NULL)
3516         {
3517           heapvar = create_tmp_var_raw (ptr_type_node, "HEAP");
3518           DECL_EXTERNAL (heapvar) = 1;
3519           get_var_ann (heapvar)->is_heapvar = 1;
3520           if (gimple_referenced_vars (cfun))
3521             add_referenced_var (heapvar);
3522           heapvar_insert (lhs, heapvar);
3523         }
3524
3525       rhsc.var = create_variable_info_for (heapvar,
3526                                            alias_get_name (heapvar));
3527       vi = get_varinfo (rhsc.var);
3528       vi->is_artificial_var = 1;
3529       vi->is_heap_var = 1;
3530       rhsc.type = ADDRESSOF;
3531       rhsc.offset = 0;
3532     }
3533   else
3534     {
3535       rhsc.var = escaped_id;
3536       rhsc.offset = 0;
3537       rhsc.type = ADDRESSOF;
3538     }
3539   for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, lhsp); j++)
3540     process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhsc));
3541   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3542 }
3543
3544 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call of a
3545    const function that returns a pointer in the statement STMT.  */
3546
3547 static void
3548 handle_const_call (gimple stmt)
3549 {
3550   tree lhs = gimple_call_lhs (stmt);
3551   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
3552   struct constraint_expr rhsc;
3553   unsigned int j, k;
3554   struct constraint_expr *lhsp;
3555   tree tmpvar;
3556   struct constraint_expr tmpc;
3557
3558   get_constraint_for (lhs, &lhsc);
3559
3560   /* If this is a nested function then it can return anything.  */
3561   if (gimple_call_chain (stmt))
3562     {
3563       rhsc.var = anything_id;
3564       rhsc.offset = 0;
3565       rhsc.type = ADDRESSOF;
3566       for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, lhsp); j++)
3567         process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhsc));
3568       VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3569       return;
3570     }
3571
3572   /* We always use a temporary here, otherwise we end up with a quadratic
3573      amount of constraints for
3574        large_struct = const_call (large_struct);
3575      in field-sensitive PTA.  */
3576   tmpvar = create_tmp_var_raw (ptr_type_node, "consttmp");
3577   tmpc = get_constraint_exp_for_temp (tmpvar);
3578
3579   /* May return addresses of globals.  */
3580   rhsc.var = nonlocal_id;
3581   rhsc.offset = 0;
3582   rhsc.type = ADDRESSOF;
3583   process_constraint (new_constraint (tmpc, rhsc));
3584
3585   /* May return arguments.  */
3586   for (k = 0; k < gimple_call_num_args (stmt); ++k)
3587     {
3588       tree arg = gimple_call_arg (stmt, k);
3589
3590       if (could_have_pointers (arg))
3591         {
3592           VEC(ce_s, heap) *argc = NULL;
3593           struct constraint_expr *argp;
3594           int i;
3595
3596           get_constraint_for (arg, &argc);
3597           for (i = 0; VEC_iterate (ce_s, argc, i, argp); i++)
3598             process_constraint (new_constraint (tmpc, *argp));
3599           VEC_free (ce_s, heap, argc);
3600         }
3601     }
3602
3603   for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, lhsp); j++)
3604     process_constraint (new_constraint (*lhsp, tmpc));
3605
3606   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3607 }
3608
3609 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call to a
3610    pure function in statement STMT.  */
3611
3612 static void
3613 handle_pure_call (gimple stmt)
3614 {
3615   unsigned i;
3616
3617   /* Memory reached from pointer arguments is call-used.  */
3618   for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); ++i)
3619     {
3620       tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
3621
3622       if (could_have_pointers (arg))
3623         make_constraint_to (callused_id, arg);
3624     }
3625
3626   /* The static chain is used as well.  */
3627   if (gimple_call_chain (stmt))
3628     make_constraint_to (callused_id, gimple_call_chain (stmt));
3629
3630   /* If the call returns a pointer it may point to reachable memory
3631      from the arguments.  Not so for malloc functions though.  */
3632   if (gimple_call_lhs (stmt)
3633       && could_have_pointers (gimple_call_lhs (stmt))
3634       && !(gimple_call_flags (stmt) & ECF_MALLOC))
3635     {
3636       tree lhs = gimple_call_lhs (stmt);
3637       VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
3638       struct constraint_expr rhsc;
3639       struct constraint_expr *lhsp;
3640       unsigned j;
3641
3642       get_constraint_for (lhs, &lhsc);
3643
3644       /* If this is a nested function then it can return anything.  */
3645       if (gimple_call_chain (stmt))
3646         {
3647           rhsc.var = anything_id;
3648           rhsc.offset = 0;
3649           rhsc.type = ADDRESSOF;
3650           for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, lhsp); j++)
3651             process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhsc));
3652           VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3653           return;
3654         }
3655
3656       /* Else just add the call-used memory here.  Escaped variables
3657          and globals will be dealt with in handle_lhs_call.  */
3658       rhsc.var = callused_id;
3659       rhsc.offset = 0;
3660       rhsc.type = ADDRESSOF;
3661       for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, lhsp); j++)
3662         process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhsc));
3663       VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3664     }
3665 }
3666
3667 /* Walk statement T setting up aliasing constraints according to the
3668    references found in T.  This function is the main part of the
3669    constraint builder.  AI points to auxiliary alias information used
3670    when building alias sets and computing alias grouping heuristics.  */
3671
3672 static void
3673 find_func_aliases (gimple origt)
3674 {
3675   gimple t = origt;
3676   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
3677   VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
3678   struct constraint_expr *c;
3679   enum escape_type stmt_escape_type;
3680
3681   /* Now build constraints expressions.  */
3682   if (gimple_code (t) == GIMPLE_PHI)
3683     {
3684       gcc_assert (!AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (gimple_phi_result (t))));
3685
3686       /* Only care about pointers and structures containing
3687          pointers.  */
3688       if (could_have_pointers (gimple_phi_result (t)))
3689         {
3690           size_t i;
3691           unsigned int j;
3692
3693           /* For a phi node, assign all the arguments to
3694              the result.  */
3695           get_constraint_for (gimple_phi_result (t), &lhsc);
3696           for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (t); i++)
3697             {
3698               tree rhstype;
3699               tree strippedrhs = PHI_ARG_DEF (t, i);
3700
3701               STRIP_NOPS (strippedrhs);
3702               rhstype = TREE_TYPE (strippedrhs);
3703               get_constraint_for (gimple_phi_arg_def (t, i), &rhsc);
3704
3705               for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, c); j++)
3706                 {
3707                   struct constraint_expr *c2;
3708                   while (VEC_length (ce_s, rhsc) > 0)
3709                     {
3710                       c2 = VEC_last (ce_s, rhsc);
3711                       process_constraint (new_constraint (*c, *c2));
3712                       VEC_pop (ce_s, rhsc);
3713                     }
3714                 }
3715             }
3716         }
3717     }
3718   /* In IPA mode, we need to generate constraints to pass call
3719      arguments through their calls.   There are two cases,
3720      either a GIMPLE_CALL returning a value, or just a plain
3721      GIMPLE_CALL when we are not.
3722
3723      In non-ipa mode, we need to generate constraints for each
3724      pointer passed by address.  */
3725   else if (is_gimple_call (t))
3726     {
3727       if (!in_ipa_mode)
3728         {
3729           int flags = gimple_call_flags (t);
3730
3731           /* Const functions can return their arguments and addresses
3732              of global memory but not of escaped memory.  */
3733           if (flags & ECF_CONST)
3734             {
3735               if (gimple_call_lhs (t)
3736                   && could_have_pointers (gimple_call_lhs (t)))
3737                 handle_const_call (t);
3738             }
3739           /* Pure functions can return addresses in and of memory
3740              reachable from their arguments, but they are not an escape
3741              point for reachable memory of their arguments.  */
3742           else if (flags & ECF_PURE)
3743             {
3744               handle_pure_call (t);
3745               if (gimple_call_lhs (t)
3746                   && could_have_pointers (gimple_call_lhs (t)))
3747                 handle_lhs_call (gimple_call_lhs (t), flags);
3748             }
3749           else
3750             {
3751               handle_rhs_call (t);
3752               if (gimple_call_lhs (t)
3753                   && could_have_pointers (gimple_call_lhs (t)))
3754                 handle_lhs_call (gimple_call_lhs (t), flags);
3755             }
3756         }
3757       else
3758         {
3759           tree lhsop;
3760           varinfo_t fi;
3761           int i = 1;
3762           size_t j;
3763           tree decl;
3764
3765           lhsop = gimple_call_lhs (t);
3766           decl = gimple_call_fndecl (t);
3767
3768           /* If we can directly resolve the function being called, do so.
3769              Otherwise, it must be some sort of indirect expression that
3770              we should still be able to handle.  */
3771           if (decl)
3772             fi = get_vi_for_tree (decl);
3773           else
3774             {
3775               decl = gimple_call_fn (t);
3776               fi = get_vi_for_tree (decl);
3777             }
3778
3779           /* Assign all the passed arguments to the appropriate incoming
3780              parameters of the function.  */
3781           for (j = 0; j < gimple_call_num_args (t); j++)
3782             {
3783               struct constraint_expr lhs ;
3784               struct constraint_expr *rhsp;
3785               tree arg = gimple_call_arg (t, j);
3786
3787               get_constraint_for (arg, &rhsc);
3788               if (TREE_CODE (decl) != FUNCTION_DECL)
3789                 {
3790                   lhs.type = DEREF;
3791                   lhs.var = fi->id;
3792                   lhs.offset = i;
3793                 }
3794               else
3795                 {
3796                   lhs.type = SCALAR;
3797                   lhs.var = first_vi_for_offset (fi, i)->id;
3798                   lhs.offset = 0;
3799                 }
3800               while (VEC_length (ce_s, rhsc) != 0)
3801                 {
3802                   rhsp = VEC_last (ce_s, rhsc);
3803                   process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
3804                   VEC_pop (ce_s, rhsc);
3805                 }
3806               i++;
3807             }
3808
3809           /* If we are returning a value, assign it to the result.  */
3810           if (lhsop)
3811             {
3812               struct constraint_expr rhs;
3813               struct constraint_expr *lhsp;
3814               unsigned int j = 0;
3815
3816               get_constraint_for (lhsop, &lhsc);
3817               if (TREE_CODE (decl) != FUNCTION_DECL)
3818                 {
3819                   rhs.type = DEREF;
3820                   rhs.var = fi->id;
3821                   rhs.offset = i;
3822                 }
3823               else
3824                 {
3825                   rhs.type = SCALAR;
3826                   rhs.var = first_vi_for_offset (fi, i)->id;
3827                   rhs.offset = 0;
3828                 }
3829               for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, lhsp); j++)
3830                 process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhs));
3831             }
3832         }
3833     }
3834   /* Otherwise, just a regular assignment statement.  Only care about
3835      operations with pointer result, others are dealt with as escape
3836      points if they have pointer operands.  */
3837   else if (is_gimple_assign (t)
3838            && could_have_pointers (gimple_assign_lhs (t)))
3839     {
3840       /* Otherwise, just a regular assignment statement.  */
3841       tree lhsop = gimple_assign_lhs (t);
3842       tree rhsop = (gimple_num_ops (t) == 2) ? gimple_assign_rhs1 (t) : NULL;
3843
3844       if (rhsop && AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (lhsop)))
3845         do_structure_copy (lhsop, rhsop);
3846       else
3847         {
3848           unsigned int j;
3849           struct constraint_expr temp;
3850           get_constraint_for (lhsop, &lhsc);
3851
3852           if (gimple_assign_rhs_code (t) == POINTER_PLUS_EXPR)
3853             get_constraint_for_ptr_offset (gimple_assign_rhs1 (t),
3854                                            gimple_assign_rhs2 (t), &rhsc);
3855           else if ((CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (t))
3856                     && !(POINTER_TYPE_P (gimple_expr_type (t))
3857                          && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (rhsop))))
3858                    || gimple_assign_single_p (t))
3859             get_constraint_for (rhsop, &rhsc);
3860           else
3861             {
3862               temp.type = ADDRESSOF;
3863               temp.var = anything_id;
3864               temp.offset = 0;
3865               VEC_safe_push (ce_s, heap, rhsc, &temp);
3866             }
3867           for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, c); j++)
3868             {
3869               struct constraint_expr *c2;
3870               unsigned int k;
3871
3872               for (k = 0; VEC_iterate (ce_s, rhsc, k, c2); k++)
3873                 process_constraint (new_constraint (*c, *c2));
3874             }
3875         }
3876     }
3877   else if (gimple_code (t) == GIMPLE_CHANGE_DYNAMIC_TYPE)
3878     {
3879       unsigned int j;
3880
3881       get_constraint_for (gimple_cdt_location (t), &lhsc);
3882       for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, c); ++j)
3883         get_varinfo (c->var)->no_tbaa_pruning = true;
3884     }
3885
3886   stmt_escape_type = is_escape_site (t);
3887   if (stmt_escape_type == ESCAPE_STORED_IN_GLOBAL)
3888     {
3889       gcc_assert (is_gimple_assign (t));
3890       if (gimple_assign_rhs_code (t) == ADDR_EXPR)
3891         {
3892           tree rhs = gimple_assign_rhs1 (t);
3893           tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (rhs, 0));
3894           if (base
3895               && (!DECL_P (base)
3896                   || !is_global_var (base)))
3897             make_escape_constraint (rhs);
3898         }
3899       else if (get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (t))
3900                == GIMPLE_SINGLE_RHS)
3901         {
3902           if (could_have_pointers (gimple_assign_rhs1 (t)))
3903             make_escape_constraint (gimple_assign_rhs1 (t));
3904         }
3905       else
3906         gcc_unreachable ();
3907     }
3908   else if (stmt_escape_type == ESCAPE_BAD_CAST)
3909     {
3910       gcc_assert (is_gimple_assign (t));
3911       gcc_assert (CONVERT_EXPR_CODE_P (gimple_assign_rhs_code (t))
3912                   || gimple_assign_rhs_code (t) == VIEW_CONVERT_EXPR);
3913       make_escape_constraint (gimple_assign_rhs1 (t));
3914     }
3915   else if (stmt_escape_type == ESCAPE_TO_ASM)
3916     {
3917       unsigned i;
3918       for (i = 0; i < gimple_asm_noutputs (t); ++i)
3919         {
3920           tree op = TREE_VALUE (gimple_asm_output_op (t, i));
3921           if (op && could_have_pointers (op))
3922             /* Strictly we'd only need the constraints from ESCAPED and
3923                NONLOCAL.  */
3924             make_escape_constraint (op);
3925         }
3926       for (i = 0; i < gimple_asm_ninputs (t); ++i)
3927         {
3928           tree op = TREE_VALUE (gimple_asm_input_op (t, i));
3929           if (op && could_have_pointers (op))
3930             /* Strictly we'd only need the constraint to ESCAPED.  */
3931             make_escape_constraint (op);
3932         }
3933     }
3934
3935   /* After promoting variables and computing aliasing we will
3936      need to re-scan most statements.  FIXME: Try to minimize the
3937      number of statements re-scanned.  It's not really necessary to
3938      re-scan *all* statements.  */
3939   if (!in_ipa_mode)
3940     gimple_set_modified (origt, true);
3941   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
3942   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3943 }
3944
3945
3946 /* Find the first varinfo in the same variable as START that overlaps with
3947    OFFSET.
3948    Effectively, walk the chain of fields for the variable START to find the
3949    first field that overlaps with OFFSET.
3950    Return NULL if we can't find one.  */
3951
3952 static varinfo_t
3953 first_vi_for_offset (varinfo_t start, unsigned HOST_WIDE_INT offset)
3954 {
3955   varinfo_t curr = start;
3956   while (curr)
3957     {
3958       /* We may not find a variable in the field list with the actual
3959          offset when when we have glommed a structure to a variable.
3960          In that case, however, offset should still be within the size
3961          of the variable. */
3962       if (offset >= curr->offset && offset < (curr->offset +  curr->size))
3963         return curr;
3964       curr = curr->next;
3965     }
3966   return NULL;
3967 }
3968
3969
3970 /* Insert the varinfo FIELD into the field list for BASE, at the front
3971    of the list.  */
3972
3973 static void
3974 insert_into_field_list (varinfo_t base, varinfo_t field)
3975 {
3976   varinfo_t prev = base;
3977   varinfo_t curr = base->next;
3978
3979   field->next = curr;
3980   prev->next = field;
3981 }
3982
3983 /* Insert the varinfo FIELD into the field list for BASE, ordered by
3984    offset.  */
3985
3986 static void
3987 insert_into_field_list_sorted (varinfo_t base, varinfo_t field)
3988 {
3989   varinfo_t prev = base;
3990   varinfo_t curr = base->next;
3991
3992   if (curr == NULL)
3993     {
3994       prev->next = field;
3995       field->next = NULL;
3996     }
3997   else
3998     {
3999       while (curr)
4000         {
4001           if (field->offset <= curr->offset)
4002             break;
4003           prev = curr;
4004           curr = curr->next;
4005         }
4006       field->next = prev->next;
4007       prev->next = field;
4008     }
4009 }
4010
4011 /* This structure is used during pushing fields onto the fieldstack
4012    to track the offset of the field, since bitpos_of_field gives it
4013    relative to its immediate containing type, and we want it relative
4014    to the ultimate containing object.  */
4015
4016 struct fieldoff
4017 {
4018   /* Offset from the base of the base containing object to this field.  */
4019   HOST_WIDE_INT offset;
4020
4021   /* Size, in bits, of the field.  */
4022   unsigned HOST_WIDE_INT size;
4023
4024   unsigned has_unknown_size : 1;
4025
4026   unsigned may_have_pointers : 1;
4027 };
4028 typedef struct fieldoff fieldoff_s;
4029
4030 DEF_VEC_O(fieldoff_s);
4031 DEF_VEC_ALLOC_O(fieldoff_s,heap);
4032
4033 /* qsort comparison function for two fieldoff's PA and PB */
4034
4035 static int
4036 fieldoff_compare (const void *pa, const void *pb)
4037 {
4038   const fieldoff_s *foa = (const fieldoff_s *)pa;
4039   const fieldoff_s *fob = (const fieldoff_s *)pb;
4040   unsigned HOST_WIDE_INT foasize, fobsize;
4041
4042   if (foa->offset < fob->offset)
4043     return -1;
4044   else if (foa->offset > fob->offset)
4045     return 1;
4046
4047   foasize = foa->size;
4048   fobsize = fob->size;
4049   if (foasize < fobsize)
4050     return -1;
4051   else if (foasize > fobsize)
4052     return 1;
4053   return 0;
4054 }
4055
4056 /* Sort a fieldstack according to the field offset and sizes.  */
4057 static void
4058 sort_fieldstack (VEC(fieldoff_s,heap) *fieldstack)
4059 {
4060   qsort (VEC_address (fieldoff_s, fieldstack),
4061          VEC_length (fieldoff_s, fieldstack),
4062          sizeof (fieldoff_s),
4063          fieldoff_compare);
4064 }
4065
4066 /* Return true if V is a tree that we can have subvars for.
4067    Normally, this is any aggregate type.  Also complex
4068    types which are not gimple registers can have subvars.  */
4069
4070 static inline bool
4071 var_can_have_subvars (const_tree v)
4072 {
4073   /* Volatile variables should never have subvars.  */
4074   if (TREE_THIS_VOLATILE (v))
4075     return false;
4076
4077   /* Non decls or memory tags can never have subvars.  */
4078   if (!DECL_P (v) || MTAG_P (v))
4079     return false;
4080
4081   /* Aggregates without overlapping fields can have subvars.  */
4082   if (TREE_CODE (TREE_TYPE (v)) == RECORD_TYPE)
4083     return true;
4084
4085   return false;
4086 }
4087
4088 /* Given a TYPE, and a vector of field offsets FIELDSTACK, push all
4089    the fields of TYPE onto fieldstack, recording their offsets along
4090    the way.
4091
4092    OFFSET is used to keep track of the offset in this entire
4093    structure, rather than just the immediately containing structure.
4094    Returns the number of fields pushed.  */
4095
4096 static int
4097 push_fields_onto_fieldstack (tree type, VEC(fieldoff_s,heap) **fieldstack,
4098                              HOST_WIDE_INT offset)
4099 {
4100   tree field;
4101   int count = 0;
4102
4103   if (TREE_CODE (type) != RECORD_TYPE)
4104     return 0;
4105
4106   /* If the vector of fields is growing too big, bail out early.
4107      Callers check for VEC_length <= MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE, make
4108      sure this fails.  */
4109   if (VEC_length (fieldoff_s, *fieldstack) > MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE)
4110     return 0;
4111
4112   for (field = TYPE_FIELDS (type); field; field = TREE_CHAIN (field))
4113     if (TREE_CODE (field) == FIELD_DECL)
4114       {
4115         bool push = false;
4116         int pushed = 0;
4117         HOST_WIDE_INT foff = bitpos_of_field (field);
4118
4119         if (!var_can_have_subvars (field)
4120             || TREE_CODE (TREE_TYPE (field)) == QUAL_UNION_TYPE
4121             || TREE_CODE (TREE_TYPE (field)) == UNION_TYPE)
4122           push = true;
4123         else if (!(pushed = push_fields_onto_fieldstack
4124                    (TREE_TYPE (field), fieldstack, offset + foff))
4125                  && (DECL_SIZE (field)
4126                      && !integer_zerop (DECL_SIZE (field))))
4127           /* Empty structures may have actual size, like in C++.  So
4128              see if we didn't push any subfields and the size is
4129              nonzero, push the field onto the stack.  */
4130           push = true;
4131
4132         if (push)
4133           {
4134             fieldoff_s *pair = NULL;
4135             bool has_unknown_size = false;
4136
4137             if (!VEC_empty (fieldoff_s, *fieldstack))
4138               pair = VEC_last (fieldoff_s, *fieldstack);
4139
4140             if (!DECL_SIZE (field)
4141                 || !host_integerp (DECL_SIZE (field), 1))
4142               has_unknown_size = true;
4143
4144             /* If adjacent fields do not contain pointers merge them.  */
4145             if (pair
4146                 && !pair->may_have_pointers
4147                 && !could_have_pointers (field)
4148                 && !pair->has_unknown_size
4149                 && !has_unknown_size
4150                 && pair->offset + (HOST_WIDE_INT)pair->size == offset + foff)
4151               {
4152                 pair = VEC_last (fieldoff_s, *fieldstack);
4153                 pair->size += TREE_INT_CST_LOW (DECL_SIZE (field));
4154               }
4155             else
4156               {
4157                 pair = VEC_safe_push (fieldoff_s, heap, *fieldstack, NULL);
4158                 pair->offset = offset + foff;
4159                 pair->has_unknown_size = has_unknown_size;
4160                 if (!has_unknown_size)
4161                   pair->size = TREE_INT_CST_LOW (DECL_SIZE (field));
4162                 else
4163                   pair->size = -1;
4164                 pair->may_have_pointers = could_have_pointers (field);
4165                 count++;
4166               }
4167           }
4168         else
4169           count += pushed;
4170       }
4171
4172   return count;
4173 }
4174
4175 /* Create a constraint ID = &FROM.  */
4176
4177 static void
4178 make_constraint_from (varinfo_t vi, int from)
4179 {
4180   struct constraint_expr lhs, rhs;
4181
4182   lhs.var = vi->id;
4183   lhs.offset = 0;
4184   lhs.type = SCALAR;
4185
4186   rhs.var = from;
4187   rhs.offset = 0;
4188   rhs.type = ADDRESSOF;
4189   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
4190 }
4191
4192 /* Count the number of arguments DECL has, and set IS_VARARGS to true
4193    if it is a varargs function.  */
4194
4195 static unsigned int
4196 count_num_arguments (tree decl, bool *is_varargs)
4197 {
4198   unsigned int i = 0;
4199   tree t;
4200
4201   for (t = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
4202        t;
4203        t = TREE_CHAIN (t))
4204     {
4205       if (TREE_VALUE (t) == void_type_node)
4206         break;
4207       i++;
4208     }
4209
4210   if (!t)
4211     *is_varargs = true;
4212   return i;
4213 }
4214
4215 /* Creation function node for DECL, using NAME, and return the index
4216    of the variable we've created for the function.  */
4217
4218 static unsigned int
4219 create_function_info_for (tree decl, const char *name)
4220 {
4221   unsigned int index = VEC_length (varinfo_t, varmap);
4222   varinfo_t vi;
4223   tree arg;
4224   unsigned int i;
4225   bool is_varargs = false;
4226
4227   /* Create the variable info.  */
4228
4229   vi = new_var_info (decl, index, name);
4230   vi->decl = decl;
4231   vi->offset = 0;
4232   vi->size = 1;
4233   vi->fullsize = count_num_arguments (decl, &is_varargs) + 1;
4234   insert_vi_for_tree (vi->decl, vi);
4235   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, vi);
4236
4237   stats.total_vars++;
4238
4239   /* If it's varargs, we don't know how many arguments it has, so we
4240      can't do much.  */
4241   if (is_varargs)
4242     {
4243       vi->fullsize = ~0;
4244       vi->size = ~0;
4245       vi->is_unknown_size_var = true;
4246       return index;
4247     }
4248
4249
4250   arg = DECL_ARGUMENTS (decl);
4251
4252   /* Set up variables for each argument.  */
4253   for (i = 1; i < vi->fullsize; i++)
4254     {
4255       varinfo_t argvi;
4256       const char *newname;
4257       char *tempname;
4258       unsigned int newindex;
4259       tree argdecl = decl;
4260
4261       if (arg)
4262         argdecl = arg;
4263
4264       newindex = VEC_length (varinfo_t, varmap);
4265       asprintf (&tempname, "%s.arg%d", name, i-1);
4266       newname = ggc_strdup (tempname);
4267       free (tempname);
4268
4269       argvi = new_var_info (argdecl, newindex, newname);
4270       argvi->decl = argdecl;
4271       VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, argvi);
4272       argvi->offset = i;
4273       argvi->size = 1;
4274       argvi->is_full_var = true;
4275       argvi->fullsize = vi->fullsize;
4276       insert_into_field_list_sorted (vi, argvi);
4277       stats.total_vars ++;
4278       if (arg)
4279         {
4280           insert_vi_for_tree (arg, argvi);
4281           arg = TREE_CHAIN (arg);
4282         }
4283     }
4284
4285   /* Create a variable for the return var.  */
4286   if (DECL_RESULT (decl) != NULL
4287       || !VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl))))
4288     {
4289       varinfo_t resultvi;
4290       const char *newname;
4291       char *tempname;
4292       unsigned int newindex;
4293       tree resultdecl = decl;
4294
4295       vi->fullsize ++;
4296
4297       if (DECL_RESULT (decl))
4298         resultdecl = DECL_RESULT (decl);
4299
4300       newindex = VEC_length (varinfo_t, varmap);
4301       asprintf (&tempname, "%s.result", name);
4302       newname = ggc_strdup (tempname);
4303       free (tempname);
4304
4305       resultvi = new_var_info (resultdecl, newindex, newname);
4306       resultvi->decl = resultdecl;
4307       VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, resultvi);
4308       resultvi->offset = i;
4309       resultvi->size = 1;
4310       resultvi->fullsize = vi->fullsize;
4311       resultvi->is_full_var = true;
4312       insert_into_field_list_sorted (vi, resultvi);
4313       stats.total_vars ++;
4314       if (DECL_RESULT (decl))
4315         insert_vi_for_tree (DECL_RESULT (decl), resultvi);
4316     }
4317   return index;
4318 }
4319
4320
4321 /* Return true if FIELDSTACK contains fields that overlap.
4322    FIELDSTACK is assumed to be sorted by offset.  */
4323
4324 static bool
4325 check_for_overlaps (VEC (fieldoff_s,heap) *fieldstack)
4326 {
4327   fieldoff_s *fo = NULL;
4328   unsigned int i;
4329   HOST_WIDE_INT lastoffset = -1;
4330
4331   for (i = 0; VEC_iterate (fieldoff_s, fieldstack, i, fo); i++)
4332     {
4333       if (fo->offset == lastoffset)
4334         return true;
4335       lastoffset = fo->offset;
4336     }
4337   return false;
4338 }
4339
4340 /* Create a varinfo structure for NAME and DECL, and add it to VARMAP.
4341    This will also create any varinfo structures necessary for fields
4342    of DECL.  */
4343
4344 static unsigned int
4345 create_variable_info_for (tree decl, const char *name)
4346 {
4347   unsigned int index = VEC_length (varinfo_t, varmap);
4348   varinfo_t vi;
4349   tree decl_type = TREE_TYPE (decl);
4350   tree declsize = DECL_P (decl) ? DECL_SIZE (decl) : TYPE_SIZE (decl_type);
4351   bool is_global = DECL_P (decl) ? is_global_var (decl) : false;
4352   VEC (fieldoff_s,heap) *fieldstack = NULL;
4353
4354   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL && in_ipa_mode)
4355     return create_function_info_for (decl, name);
4356
4357   if (var_can_have_subvars (decl) && use_field_sensitive
4358       && (!var_ann (decl)
4359           || var_ann (decl)->noalias_state == 0)
4360       && (!var_ann (decl)
4361           || !var_ann (decl)->is_heapvar))
4362     push_fields_onto_fieldstack (decl_type, &fieldstack, 0);
4363
4364   /* If the variable doesn't have subvars, we may end up needing to
4365      sort the field list and create fake variables for all the
4366      fields.  */
4367   vi = new_var_info (decl, index, name);
4368   vi->decl = decl;
4369   vi->offset = 0;
4370   if (!declsize
4371       || !host_integerp (declsize, 1))
4372     {
4373       vi->is_unknown_size_var = true;
4374       vi->fullsize = ~0;
4375       vi->size = ~0;
4376     }
4377   else
4378     {
4379       vi->fullsize = TREE_INT_CST_LOW (declsize);
4380       vi->size = vi->fullsize;
4381     }
4382
4383   insert_vi_for_tree (vi->decl, vi);
4384   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, vi);
4385   if (is_global && (!flag_whole_program || !in_ipa_mode)
4386       && could_have_pointers (decl))
4387     {
4388       if (var_ann (decl)
4389           && var_ann (decl)->noalias_state == NO_ALIAS_ANYTHING)
4390         make_constraint_from (vi, vi->id);
4391       else
4392         make_constraint_from (vi, escaped_id);
4393     }
4394
4395   stats.total_vars++;
4396   if (use_field_sensitive
4397       && !vi->is_unknown_size_var
4398       && var_can_have_subvars (decl)
4399       && VEC_length (fieldoff_s, fieldstack) > 1
4400       && VEC_length (fieldoff_s, fieldstack) <= MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE)
4401     {
4402       unsigned int newindex = VEC_length (varinfo_t, varmap);
4403       fieldoff_s *fo = NULL;
4404       bool notokay = false;
4405       unsigned int i;
4406
4407       for (i = 0; !notokay && VEC_iterate (fieldoff_s, fieldstack, i, fo); i++)
4408         {
4409           if (fo->has_unknown_size
4410               || fo->offset < 0)
4411             {
4412               notokay = true;
4413               break;
4414             }
4415         }
4416
4417       /* We can't sort them if we have a field with a variable sized type,
4418          which will make notokay = true.  In that case, we are going to return
4419          without creating varinfos for the fields anyway, so sorting them is a
4420          waste to boot.  */
4421       if (!notokay)
4422         {
4423           sort_fieldstack (fieldstack);
4424           /* Due to some C++ FE issues, like PR 22488, we might end up
4425              what appear to be overlapping fields even though they,
4426              in reality, do not overlap.  Until the C++ FE is fixed,
4427              we will simply disable field-sensitivity for these cases.  */
4428           notokay = check_for_overlaps (fieldstack);
4429         }
4430
4431
4432       if (VEC_length (fieldoff_s, fieldstack) != 0)
4433         fo = VEC_index (fieldoff_s, fieldstack, 0);
4434
4435       if (fo == NULL || notokay)
4436         {
4437           vi->is_unknown_size_var = 1;
4438           vi->fullsize = ~0;
4439           vi->size = ~0;
4440           vi->is_full_var = true;
4441           VEC_free (fieldoff_s, heap, fieldstack);
4442           return index;
4443         }
4444
4445       vi->size = fo->size;
4446       vi->offset = fo->offset;
4447       for (i = VEC_length (fieldoff_s, fieldstack) - 1;
4448            i >= 1 && VEC_iterate (fieldoff_s, fieldstack, i, fo);
4449            i--)
4450         {
4451           varinfo_t newvi;
4452           const char *newname = "NULL";
4453           char *tempname;
4454
4455           newindex = VEC_length (varinfo_t, varmap);
4456           if (dump_file)
4457             {
4458               asprintf (&tempname, "%s." HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC
4459                         "+" HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC,
4460                         vi->name, fo->offset, fo->size);
4461               newname = ggc_strdup (tempname);
4462               free (tempname);
4463             }
4464           newvi = new_var_info (decl, newindex, newname);
4465           newvi->offset = fo->offset;
4466           newvi->size = fo->size;
4467           newvi->fullsize = vi->fullsize;
4468           insert_into_field_list (vi, newvi);
4469           VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, newvi);
4470           if (is_global && (!flag_whole_program || !in_ipa_mode)
4471               && fo->may_have_pointers)
4472             make_constraint_from (newvi, escaped_id);
4473
4474           stats.total_vars++;
4475         }
4476     }
4477   else
4478     vi->is_full_var = true;
4479
4480   VEC_free (fieldoff_s, heap, fieldstack);
4481
4482   return index;
4483 }
4484
4485 /* Print out the points-to solution for VAR to FILE.  */
4486
4487 void
4488 dump_solution_for_var (FILE *file, unsigned int var)
4489 {
4490   varinfo_t vi = get_varinfo (var);
4491   unsigned int i;
4492   bitmap_iterator bi;
4493
4494   if (find (var) != var)
4495     {
4496       varinfo_t vipt = get_varinfo (find (var));
4497       fprintf (file, "%s = same as %s\n", vi->name, vipt->name);
4498     }
4499   else
4500     {
4501       fprintf (file, "%s = { ", vi->name);
4502       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vi->solution, 0, i, bi)
4503         {
4504           fprintf (file, "%s ", get_varinfo (i)->name);
4505         }
4506       fprintf (file, "}");
4507       if (vi->no_tbaa_pruning)
4508         fprintf (file, " no-tbaa-pruning");
4509       fprintf (file, "\n");
4510     }
4511 }
4512
4513 /* Print the points-to solution for VAR to stdout.  */
4514
4515 void
4516 debug_solution_for_var (unsigned int var)
4517 {
4518   dump_solution_for_var (stdout, var);
4519 }
4520
4521 /* Create varinfo structures for all of the variables in the
4522    function for intraprocedural mode.  */
4523
4524 static void
4525 intra_create_variable_infos (void)
4526 {
4527   tree t;
4528   struct constraint_expr lhs, rhs;
4529
4530   /* For each incoming pointer argument arg, create the constraint ARG
4531      = NONLOCAL or a dummy variable if flag_argument_noalias is set.  */
4532   for (t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl); t; t = TREE_CHAIN (t))
4533     {
4534       varinfo_t p;
4535
4536       if (!could_have_pointers (t))
4537         continue;
4538
4539       /* If flag_argument_noalias is set, then function pointer
4540          arguments are guaranteed not to point to each other.  In that
4541          case, create an artificial variable PARM_NOALIAS and the
4542          constraint ARG = &PARM_NOALIAS.  */
4543       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (t)) && flag_argument_noalias > 0)
4544         {
4545           varinfo_t vi;
4546           tree heapvar = heapvar_lookup (t);
4547
4548           lhs.offset = 0;
4549           lhs.type = SCALAR;
4550           lhs.var  = get_vi_for_tree (t)->id;
4551
4552           if (heapvar == NULL_TREE)
4553             {
4554               var_ann_t ann;
4555               heapvar = create_tmp_var_raw (TREE_TYPE (TREE_TYPE (t)),
4556                                             "PARM_NOALIAS");
4557               DECL_EXTERNAL (heapvar) = 1;
4558               if (gimple_referenced_vars (cfun))
4559                 add_referenced_var (heapvar);
4560
4561               heapvar_insert (t, heapvar);
4562
4563               ann = get_var_ann (heapvar);
4564               ann->is_heapvar = 1;
4565               if (flag_argument_noalias == 1)
4566                 ann->noalias_state = NO_ALIAS;
4567               else if (flag_argument_noalias == 2)
4568                 ann->noalias_state = NO_ALIAS_GLOBAL;
4569               else if (flag_argument_noalias == 3)
4570                 ann->noalias_state = NO_ALIAS_ANYTHING;
4571               else
4572                 gcc_unreachable ();
4573             }
4574
4575           vi = get_vi_for_tree (heapvar);
4576           vi->is_artificial_var = 1;
4577           vi->is_heap_var = 1;
4578           rhs.var = vi->id;
4579           rhs.type = ADDRESSOF;
4580           rhs.offset = 0;
4581           for (p = get_varinfo (lhs.var); p; p = p->next)
4582             {
4583               struct constraint_expr temp = lhs;
4584               temp.var = p->id;
4585               process_constraint (new_constraint (temp, rhs));
4586             }
4587         }
4588       else
4589         {
4590           varinfo_t arg_vi = get_vi_for_tree (t);
4591
4592           for (p = arg_vi; p; p = p->next)
4593             make_constraint_from (p, nonlocal_id);
4594         }
4595     }
4596 }
4597
4598 /* Structure used to put solution bitmaps in a hashtable so they can
4599    be shared among variables with the same points-to set.  */
4600
4601 typedef struct shared_bitmap_info
4602 {
4603   bitmap pt_vars;
4604   hashval_t hashcode;
4605 } *shared_bitmap_info_t;
4606 typedef const struct shared_bitmap_info *const_shared_bitmap_info_t;
4607
4608 static htab_t shared_bitmap_table;
4609
4610 /* Hash function for a shared_bitmap_info_t */
4611
4612 static hashval_t
4613 shared_bitmap_hash (const void *p)
4614 {
4615   const_shared_bitmap_info_t const bi = (const_shared_bitmap_info_t) p;
4616   return bi->hashcode;
4617 }
4618
4619 /* Equality function for two shared_bitmap_info_t's. */
4620
4621 static int
4622 shared_bitmap_eq (const void *p1, const void *p2)
4623 {
4624   const_shared_bitmap_info_t const sbi1 = (const_shared_bitmap_info_t) p1;
4625   const_shared_bitmap_info_t const sbi2 = (const_shared_bitmap_info_t) p2;
4626   return bitmap_equal_p (sbi1->pt_vars, sbi2->pt_vars);
4627 }
4628
4629 /* Lookup a bitmap in the shared bitmap hashtable, and return an already
4630    existing instance if there is one, NULL otherwise.  */
4631
4632 static bitmap
4633 shared_bitmap_lookup (bitmap pt_vars)
4634 {
4635   void **slot;
4636   struct shared_bitmap_info sbi;
4637
4638   sbi.pt_vars = pt_vars;
4639   sbi.hashcode = bitmap_hash (pt_vars);
4640
4641   slot = htab_find_slot_with_hash (shared_bitmap_table, &sbi,
4642                                    sbi.hashcode, NO_INSERT);
4643   if (!slot)
4644     return NULL;
4645   else
4646     return ((shared_bitmap_info_t) *slot)->pt_vars;
4647 }
4648
4649
4650 /* Add a bitmap to the shared bitmap hashtable.  */
4651
4652 static void
4653 shared_bitmap_add (bitmap pt_vars)
4654 {
4655   void **slot;
4656   shared_bitmap_info_t sbi = XNEW (struct shared_bitmap_info);
4657
4658   sbi->pt_vars = pt_vars;
4659   sbi->hashcode = bitmap_hash (pt_vars);
4660
4661   slot = htab_find_slot_with_hash (shared_bitmap_table, sbi,
4662                                    sbi->hashcode, INSERT);
4663   gcc_assert (!*slot);
4664   *slot = (void *) sbi;
4665 }
4666
4667
4668 /* Set bits in INTO corresponding to the variable uids in solution set
4669    FROM, which came from variable PTR.
4670    For variables that are actually dereferenced, we also use type
4671    based alias analysis to prune the points-to sets.
4672    IS_DEREFED is true if PTR was directly dereferenced, which we use to
4673    help determine whether we are we are allowed to prune using TBAA.
4674    If NO_TBAA_PRUNING is true, we do not perform any TBAA pruning of
4675    the from set.  */
4676
4677 static void
4678 set_uids_in_ptset (tree ptr, bitmap into, bitmap from, bool is_derefed,
4679                    bool no_tbaa_pruning)
4680 {
4681   unsigned int i;
4682   bitmap_iterator bi;
4683
4684   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr)));
4685
4686   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (from, 0, i, bi)
4687     {
4688       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
4689
4690       /* The only artificial variables that are allowed in a may-alias
4691          set are heap variables.  */
4692       if (vi->is_artificial_var && !vi->is_heap_var)
4693         continue;
4694
4695       if (TREE_CODE (vi->decl) == VAR_DECL
4696           || TREE_CODE (vi->decl) == PARM_DECL
4697           || TREE_CODE (vi->decl) == RESULT_DECL)
4698         {
4699           /* Just add VI->DECL to the alias set.
4700              Don't type prune artificial vars or points-to sets
4701              for pointers that have not been dereferenced or with
4702              type-based pruning disabled.  */
4703           if (vi->is_artificial_var
4704               || !is_derefed
4705               || no_tbaa_pruning)
4706             bitmap_set_bit (into, DECL_UID (vi->decl));
4707           else
4708             {
4709               alias_set_type var_alias_set, mem_alias_set;
4710               var_alias_set = get_alias_set (vi->decl);
4711               mem_alias_set = get_alias_set (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ptr)));
4712               if (may_alias_p (SSA_NAME_VAR (ptr), mem_alias_set,
4713                                vi->decl, var_alias_set, true))
4714                 bitmap_set_bit (into, DECL_UID (vi->decl));
4715             }
4716         }
4717     }
4718 }
4719
4720
4721 static bool have_alias_info = false;
4722
4723 /* Given a pointer variable P, fill in its points-to set, or return
4724    false if we can't.
4725    Rather than return false for variables that point-to anything, we
4726    instead find the corresponding SMT, and merge in its aliases.  In
4727    addition to these aliases, we also set the bits for the SMT's
4728    themselves and their subsets, as SMT's are still in use by
4729    non-SSA_NAME's, and pruning may eliminate every one of their
4730    aliases.  In such a case, if we did not include the right set of
4731    SMT's in the points-to set of the variable, we'd end up with
4732    statements that do not conflict but should.  */
4733
4734 bool
4735 find_what_p_points_to (tree p)
4736 {
4737   tree lookup_p = p;
4738   varinfo_t vi;
4739
4740   if (!have_alias_info)
4741     return false;
4742
4743   /* For parameters, get at the points-to set for the actual parm
4744      decl.  */
4745   if (TREE_CODE (p) == SSA_NAME
4746       && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (p)) == PARM_DECL
4747       && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (p))
4748     lookup_p = SSA_NAME_VAR (p);
4749
4750   vi = lookup_vi_for_tree (lookup_p);
4751   if (vi)
4752     {
4753       if (vi->is_artificial_var)
4754         return false;
4755
4756       /* See if this is a field or a structure.  */
4757       if (vi->size != vi->fullsize)
4758         {
4759           /* Nothing currently asks about structure fields directly,
4760              but when they do, we need code here to hand back the
4761              points-to set.  */
4762           return false;
4763         }
4764       else
4765         {
4766           struct ptr_info_def *pi = get_ptr_info (p);
4767           unsigned int i;
4768           bitmap_iterator bi;
4769           bool was_pt_anything = false;
4770           bitmap finished_solution;
4771           bitmap result;
4772
4773           if (!pi->memory_tag_needed)
4774             return false;
4775
4776           /* This variable may have been collapsed, let's get the real
4777              variable.  */
4778           vi = get_varinfo (find (vi->id));
4779
4780           /* Translate artificial variables into SSA_NAME_PTR_INFO
4781              attributes.  */
4782           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vi->solution, 0, i, bi)
4783             {
4784               varinfo_t vi = get_varinfo (i);
4785
4786               if (vi->is_artificial_var)
4787                 {
4788                   /* FIXME.  READONLY should be handled better so that
4789                      flow insensitive aliasing can disregard writable
4790                      aliases.  */
4791                   if (vi->id == nothing_id)
4792                     pi->pt_null = 1;
4793                   else if (vi->id == anything_id
4794                            || vi->id == nonlocal_id
4795                            || vi->id == escaped_id
4796                            || vi->id == callused_id)
4797                     was_pt_anything = 1;
4798                   else if (vi->id == readonly_id)
4799                     was_pt_anything = 1;
4800                   else if (vi->id == integer_id)
4801                     was_pt_anything = 1;
4802                   else if (vi->is_heap_var)
4803                     pi->pt_global_mem = 1;
4804                 }
4805             }
4806
4807           /* Instead of doing extra work, simply do not create
4808              points-to information for pt_anything pointers.  This
4809              will cause the operand scanner to fall back to the
4810              type-based SMT and its aliases.  Which is the best
4811              we could do here for the points-to set as well.  */
4812           if (was_pt_anything)
4813             return false;
4814
4815           /* Share the final set of variables when possible.  */
4816           finished_solution = BITMAP_GGC_ALLOC ();
4817           stats.points_to_sets_created++;
4818
4819           set_uids_in_ptset (p, finished_solution, vi->solution,
4820                              pi->is_dereferenced,
4821                              vi->no_tbaa_pruning);
4822           result = shared_bitmap_lookup (finished_solution);
4823
4824           if (!result)
4825             {
4826               shared_bitmap_add (finished_solution);
4827               pi->pt_vars = finished_solution;
4828             }
4829           else
4830             {
4831               pi->pt_vars = result;
4832               bitmap_clear (finished_solution);
4833             }
4834
4835           if (bitmap_empty_p (pi->pt_vars))
4836             pi->pt_vars = NULL;
4837
4838           return true;
4839         }
4840     }
4841
4842   return false;
4843 }
4844
4845 /* Mark the ESCAPED solution as call clobbered.  Returns false if
4846    pt_anything escaped which needs all locals that have their address
4847    taken marked call clobbered as well.  */
4848
4849 bool
4850 clobber_what_escaped (void)
4851 {
4852   varinfo_t vi;
4853   unsigned int i;
4854   bitmap_iterator bi;
4855
4856   if (!have_alias_info)
4857     return false;
4858
4859   /* This variable may have been collapsed, let's get the real
4860      variable for escaped_id.  */
4861   vi = get_varinfo (find (escaped_id));
4862
4863   /* If call-used memory escapes we need to include it in the
4864      set of escaped variables.  This can happen if a pure
4865      function returns a pointer and this pointer escapes.  */
4866   if (bitmap_bit_p (vi->solution, callused_id))
4867     {
4868       varinfo_t cu_vi = get_varinfo (find (callused_id));
4869       bitmap_ior_into (vi->solution, cu_vi->solution);
4870     }
4871
4872   /* Mark variables in the solution call-clobbered.  */
4873   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vi->solution, 0, i, bi)
4874     {
4875       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
4876
4877       if (vi->is_artificial_var)
4878         {
4879           /* nothing_id and readonly_id do not cause any
4880              call clobber ops.  For anything_id and integer_id
4881              we need to clobber all addressable vars.  */
4882           if (vi->id == anything_id
4883               || vi->id == integer_id)
4884             return false;
4885         }
4886
4887       /* Only artificial heap-vars are further interesting.  */
4888       if (vi->is_artificial_var && !vi->is_heap_var)
4889         continue;
4890
4891       if ((TREE_CODE (vi->decl) == VAR_DECL
4892            || TREE_CODE (vi->decl) == PARM_DECL
4893            || TREE_CODE (vi->decl) == RESULT_DECL)
4894           && !unmodifiable_var_p (vi->decl))
4895         mark_call_clobbered (vi->decl, ESCAPE_TO_CALL);
4896     }
4897
4898   return true;
4899 }
4900
4901 /* Compute the call-used variables.  */
4902
4903 void
4904 compute_call_used_vars (void)
4905 {
4906   varinfo_t vi;
4907   unsigned int i;
4908   bitmap_iterator bi;
4909   bool has_anything_id = false;
4910
4911   if (!have_alias_info)
4912     return;
4913
4914   /* This variable may have been collapsed, let's get the real
4915      variable for escaped_id.  */
4916   vi = get_varinfo (find (callused_id));
4917
4918   /* Mark variables in the solution call-clobbered.  */
4919   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vi->solution, 0, i, bi)
4920     {
4921       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
4922
4923       if (vi->is_artificial_var)
4924         {
4925           /* For anything_id and integer_id we need to make
4926              all local addressable vars call-used.  */
4927           if (vi->id == anything_id
4928               || vi->id == integer_id)
4929             has_anything_id = true;
4930         }
4931
4932       /* Only artificial heap-vars are further interesting.  */
4933       if (vi->is_artificial_var && !vi->is_heap_var)
4934         continue;
4935
4936       if ((TREE_CODE (vi->decl) == VAR_DECL
4937            || TREE_CODE (vi->decl) == PARM_DECL
4938            || TREE_CODE (vi->decl) == RESULT_DECL)
4939           && !unmodifiable_var_p (vi->decl))
4940         bitmap_set_bit (gimple_call_used_vars (cfun), DECL_UID (vi->decl));
4941     }
4942
4943   /* If anything is call-used, add all addressable locals to the set.  */
4944   if (has_anything_id)
4945     bitmap_ior_into (gimple_call_used_vars (cfun),
4946                      gimple_addressable_vars (cfun));
4947 }
4948
4949
4950 /* Dump points-to information to OUTFILE.  */
4951
4952 void
4953 dump_sa_points_to_info (FILE *outfile)
4954 {
4955   unsigned int i;
4956
4957   fprintf (outfile, "\nPoints-to sets\n\n");
4958
4959   if (dump_flags & TDF_STATS)
4960     {
4961       fprintf (outfile, "Stats:\n");
4962       fprintf (outfile, "Total vars:               %d\n", stats.total_vars);
4963       fprintf (outfile, "Non-pointer vars:          %d\n",
4964                stats.nonpointer_vars);
4965       fprintf (outfile, "Statically unified vars:  %d\n",
4966                stats.unified_vars_static);
4967       fprintf (outfile, "Dynamically unified vars: %d\n",
4968                stats.unified_vars_dynamic);
4969       fprintf (outfile, "Iterations:               %d\n", stats.iterations);
4970       fprintf (outfile, "Number of edges:          %d\n", stats.num_edges);
4971       fprintf (outfile, "Number of implicit edges: %d\n",
4972                stats.num_implicit_edges);
4973     }
4974
4975   for (i = 0; i < VEC_length (varinfo_t, varmap); i++)
4976     dump_solution_for_var (outfile, i);
4977 }
4978
4979
4980 /* Debug points-to information to stderr.  */
4981
4982 void
4983 debug_sa_points_to_info (void)
4984 {
4985   dump_sa_points_to_info (stderr);
4986 }
4987
4988
4989 /* Initialize the always-existing constraint variables for NULL
4990    ANYTHING, READONLY, and INTEGER */
4991
4992 static void
4993 init_base_vars (void)
4994 {
4995   struct constraint_expr lhs, rhs;
4996
4997   /* Create the NULL variable, used to represent that a variable points
4998      to NULL.  */
4999   nothing_tree = create_tmp_var_raw (void_type_node, "NULL");
5000   var_nothing = new_var_info (nothing_tree, nothing_id, "NULL");
5001   insert_vi_for_tree (nothing_tree, var_nothing);
5002   var_nothing->is_artificial_var = 1;
5003   var_nothing->offset = 0;
5004   var_nothing->size = ~0;
5005   var_nothing->fullsize = ~0;
5006   var_nothing->is_special_var = 1;
5007   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, var_nothing);
5008
5009   /* Create the ANYTHING variable, used to represent that a variable
5010      points to some unknown piece of memory.  */
5011   anything_tree = create_tmp_var_raw (void_type_node, "ANYTHING");
5012   var_anything = new_var_info (anything_tree, anything_id, "ANYTHING");
5013   insert_vi_for_tree (anything_tree, var_anything);
5014   var_anything->is_artificial_var = 1;
5015   var_anything->size = ~0;
5016   var_anything->offset = 0;
5017   var_anything->next = NULL;
5018   var_anything->fullsize = ~0;
5019   var_anything->is_special_var = 1;
5020
5021   /* Anything points to anything.  This makes deref constraints just
5022      work in the presence of linked list and other p = *p type loops,
5023      by saying that *ANYTHING = ANYTHING. */
5024   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, var_anything);
5025   lhs.type = SCALAR;
5026   lhs.var = anything_id;
5027   lhs.offset = 0;
5028   rhs.type = ADDRESSOF;
5029   rhs.var = anything_id;
5030   rhs.offset = 0;
5031
5032   /* This specifically does not use process_constraint because
5033      process_constraint ignores all anything = anything constraints, since all
5034      but this one are redundant.  */
5035   VEC_safe_push (constraint_t, heap, constraints, new_constraint (lhs, rhs));
5036
5037   /* Create the READONLY variable, used to represent that a variable
5038      points to readonly memory.  */
5039   readonly_tree = create_tmp_var_raw (void_type_node, "READONLY");
5040   var_readonly = new_var_info (readonly_tree, readonly_id, "READONLY");
5041   var_readonly->is_artificial_var = 1;
5042   var_readonly->offset = 0;
5043   var_readonly->size = ~0;
5044   var_readonly->fullsize = ~0;
5045   var_readonly->next = NULL;
5046   var_readonly->is_special_var = 1;
5047   insert_vi_for_tree (readonly_tree, var_readonly);
5048   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, var_readonly);
5049
5050   /* readonly memory points to anything, in order to make deref
5051      easier.  In reality, it points to anything the particular
5052      readonly variable can point to, but we don't track this
5053      separately. */
5054   lhs.type = SCALAR;
5055   lhs.var = readonly_id;
5056   lhs.offset = 0;
5057   rhs.type = ADDRESSOF;
5058   rhs.var = readonly_id;  /* FIXME */
5059   rhs.offset = 0;
5060   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
5061
5062   /* Create the ESCAPED variable, used to represent the set of escaped
5063      memory.  */
5064   escaped_tree = create_tmp_var_raw (void_type_node, "ESCAPED");
5065   var_escaped = new_var_info (escaped_tree, escaped_id, "ESCAPED");
5066   insert_vi_for_tree (escaped_tree, var_escaped);
5067   var_escaped->is_artificial_var = 1;
5068   var_escaped->offset = 0;
5069   var_escaped->size = ~0;
5070   var_escaped->fullsize = ~0;
5071   var_escaped->is_special_var = 0;
5072   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, var_escaped);
5073   gcc_assert (VEC_index (varinfo_t, varmap, 3) == var_escaped);
5074
5075   /* ESCAPED = *ESCAPED, because escaped is may-deref'd at calls, etc.  */
5076   lhs.type = SCALAR;
5077   lhs.var = escaped_id;
5078   lhs.offset = 0;
5079   rhs.type = DEREF;
5080   rhs.var = escaped_id;
5081   rhs.offset = 0;
5082   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
5083
5084   /* Create the NONLOCAL variable, used to represent the set of nonlocal
5085      memory.  */
5086   nonlocal_tree = create_tmp_var_raw (void_type_node, "NONLOCAL");
5087   var_nonlocal = new_var_info (nonlocal_tree, nonlocal_id, "NONLOCAL");
5088   insert_vi_for_tree (nonlocal_tree, var_nonlocal);
5089   var_nonlocal->is_artificial_var = 1;
5090   var_nonlocal->offset = 0;
5091   var_nonlocal->size = ~0;
5092   var_nonlocal->fullsize = ~0;
5093   var_nonlocal->is_special_var = 1;
5094   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, var_nonlocal);
5095
5096   /* Nonlocal memory points to escaped (which includes nonlocal),
5097      in order to make deref easier.  */
5098   lhs.type = SCALAR;
5099   lhs.var = nonlocal_id;
5100   lhs.offset = 0;
5101   rhs.type = ADDRESSOF;
5102   rhs.var = escaped_id;
5103   rhs.offset = 0;
5104   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
5105
5106   /* Create the CALLUSED variable, used to represent the set of call-used
5107      memory.  */
5108   callused_tree = create_tmp_var_raw (void_type_node, "CALLUSED");
5109   var_callused = new_var_info (callused_tree, callused_id, "CALLUSED");
5110   insert_vi_for_tree (callused_tree, var_callused);
5111   var_callused->is_artificial_var = 1;
5112   var_callused->offset = 0;
5113   var_callused->size = ~0;
5114   var_callused->fullsize = ~0;
5115   var_callused->is_special_var = 0;
5116   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, var_callused);
5117
5118   /* CALLUSED = *CALLUSED, because call-used is may-deref'd at calls, etc.  */
5119   lhs.type = SCALAR;
5120   lhs.var = callused_id;
5121   lhs.offset = 0;
5122   rhs.type = DEREF;
5123   rhs.var = callused_id;
5124   rhs.offset = 0;
5125   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
5126
5127   /* Create the INTEGER variable, used to represent that a variable points
5128      to an INTEGER.  */
5129   integer_tree = create_tmp_var_raw (void_type_node, "INTEGER");
5130   var_integer = new_var_info (integer_tree, integer_id, "INTEGER");
5131   insert_vi_for_tree (integer_tree, var_integer);
5132   var_integer->is_artificial_var = 1;
5133   var_integer->size = ~0;
5134   var_integer->fullsize = ~0;
5135   var_integer->offset = 0;
5136   var_integer->next = NULL;
5137   var_integer->is_special_var = 1;
5138   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, var_integer);
5139
5140   /* INTEGER = ANYTHING, because we don't know where a dereference of
5141      a random integer will point to.  */
5142   lhs.type = SCALAR;
5143   lhs.var = integer_id;
5144   lhs.offset = 0;
5145   rhs.type = ADDRESSOF;
5146   rhs.var = anything_id;
5147   rhs.offset = 0;
5148   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
5149
5150   /* *ESCAPED = &ESCAPED.  This is true because we have to assume
5151      everything pointed to by escaped can also point to escaped. */
5152   lhs.type = DEREF;
5153   lhs.var = escaped_id;
5154   lhs.offset = 0;
5155   rhs.type = ADDRESSOF;
5156   rhs.var = escaped_id;
5157   rhs.offset = 0;
5158   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
5159
5160   /* *ESCAPED = &NONLOCAL.  This is true because we have to assume
5161      everything pointed to by escaped can also point to nonlocal. */
5162   lhs.type = DEREF;
5163   lhs.var = escaped_id;
5164   lhs.offset = 0;
5165   rhs.type = ADDRESSOF;
5166   rhs.var = nonlocal_id;
5167   rhs.offset = 0;
5168   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
5169 }
5170
5171 /* Initialize things necessary to perform PTA */
5172
5173 static void
5174 init_alias_vars (void)
5175 {
5176   use_field_sensitive = (MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE > 1);
5177
5178   bitmap_obstack_initialize (&pta_obstack);
5179   bitmap_obstack_initialize (&oldpta_obstack);
5180   bitmap_obstack_initialize (&predbitmap_obstack);
5181
5182   constraint_pool = create_alloc_pool ("Constraint pool",
5183                                        sizeof (struct constraint), 30);
5184   variable_info_pool = create_alloc_pool ("Variable info pool",
5185                                           sizeof (struct variable_info), 30);
5186   constraints = VEC_alloc (constraint_t, heap, 8);
5187   varmap = VEC_alloc (varinfo_t, heap, 8);
5188   vi_for_tree = pointer_map_create ();
5189
5190   memset (&stats, 0, sizeof (stats));
5191   shared_bitmap_table = htab_create (511, shared_bitmap_hash,
5192                                      shared_bitmap_eq, free);
5193   init_base_vars ();
5194 }
5195
5196 /* Remove the REF and ADDRESS edges from GRAPH, as well as all the
5197    predecessor edges.  */
5198
5199 static void
5200 remove_preds_and_fake_succs (constraint_graph_t graph)
5201 {
5202   unsigned int i;
5203
5204   /* Clear the implicit ref and address nodes from the successor
5205      lists.  */
5206   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
5207     {
5208       if (graph->succs[i])
5209         bitmap_clear_range (graph->succs[i], FIRST_REF_NODE,
5210                             FIRST_REF_NODE * 2);
5211     }
5212
5213   /* Free the successor list for the non-ref nodes.  */
5214   for (i = FIRST_REF_NODE; i < graph->size; i++)
5215     {
5216       if (graph->succs[i])
5217         BITMAP_FREE (graph->succs[i]);
5218     }
5219
5220   /* Now reallocate the size of the successor list as, and blow away
5221      the predecessor bitmaps.  */
5222   graph->size = VEC_length (varinfo_t, varmap);
5223   graph->succs = XRESIZEVEC (bitmap, graph->succs, graph->size);
5224
5225   free (graph->implicit_preds);
5226   graph->implicit_preds = NULL;
5227   free (graph->preds);
5228   graph->preds = NULL;
5229   bitmap_obstack_release (&predbitmap_obstack);
5230 }
5231
5232 /* Compute the set of variables we can't TBAA prune.  */
5233
5234 static void
5235 compute_tbaa_pruning (void)
5236 {
5237   unsigned int size = VEC_length (varinfo_t, varmap);
5238   unsigned int i;
5239   bool any;
5240
5241   changed_count = 0;
5242   changed = sbitmap_alloc (size);
5243   sbitmap_zero (changed);
5244
5245   /* Mark all initial no_tbaa_pruning nodes as changed.  */
5246   any = false;
5247   for (i = 0; i < size; ++i)
5248     {
5249       varinfo_t ivi = get_varinfo (i);
5250
5251       if (find (i) == i && ivi->no_tbaa_pruning)
5252         {
5253           any = true;
5254           if ((graph->succs[i] && !bitmap_empty_p (graph->succs[i]))
5255               || VEC_length (constraint_t, graph->complex[i]) > 0)
5256             {
5257               SET_BIT (changed, i);
5258               ++changed_count;
5259             }
5260         }
5261     }
5262
5263   while (changed_count > 0)
5264     {
5265       struct topo_info *ti = init_topo_info ();
5266       ++stats.iterations;
5267
5268       compute_topo_order (graph, ti);
5269
5270       while (VEC_length (unsigned, ti->topo_order) != 0)
5271         {
5272           bitmap_iterator bi;
5273
5274           i = VEC_pop (unsigned, ti->topo_order);
5275
5276           /* If this variable is not a representative, skip it.  */
5277           if (find (i) != i)
5278             continue;
5279
5280           /* If the node has changed, we need to process the complex
5281              constraints and outgoing edges again.  */
5282           if (TEST_BIT (changed, i))
5283             {
5284               unsigned int j;
5285               constraint_t c;
5286               VEC(constraint_t,heap) *complex = graph->complex[i];
5287
5288               RESET_BIT (changed, i);
5289               --changed_count;
5290
5291               /* Process the complex copy constraints.  */
5292               for (j = 0; VEC_iterate (constraint_t, complex, j, c); ++j)
5293                 {
5294                   if (c->lhs.type == SCALAR && c->rhs.type == SCALAR)
5295                     {
5296                       varinfo_t lhsvi = get_varinfo (find (c->lhs.var));
5297
5298                       if (!lhsvi->no_tbaa_pruning)
5299                         {
5300                           lhsvi->no_tbaa_pruning = true;
5301                           if (!TEST_BIT (changed, lhsvi->id))
5302                             {
5303                               SET_BIT (changed, lhsvi->id);
5304                               ++changed_count;
5305                             }
5306                         }
5307                     }
5308                 }
5309
5310               /* Propagate to all successors.  */
5311               EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->succs[i], 0, j, bi)
5312                 {
5313                   unsigned int to = find (j);
5314                   varinfo_t tovi = get_varinfo (to);
5315
5316                   /* Don't propagate to ourselves.  */
5317                   if (to == i)
5318                     continue;
5319
5320                   if (!tovi->no_tbaa_pruning)
5321                     {
5322                       tovi->no_tbaa_pruning = true;
5323                       if (!TEST_BIT (changed, to))
5324                         {
5325                           SET_BIT (changed, to);
5326                           ++changed_count;
5327                         }
5328                     }
5329                 }
5330             }
5331         }
5332
5333       free_topo_info (ti);
5334     }
5335
5336   sbitmap_free (changed);
5337
5338   if (any)
5339     {
5340       for (i = 0; i < size; ++i)
5341         {
5342           varinfo_t ivi = get_varinfo (i);
5343           varinfo_t ivip = get_varinfo (find (i));
5344
5345           if (ivip->no_tbaa_pruning)
5346             {
5347               tree var = ivi->decl;
5348
5349               if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
5350                 var = SSA_NAME_VAR (var);
5351
5352               if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var)))
5353                 {
5354                   DECL_NO_TBAA_P (var) = 1;
5355
5356                   /* Tell the RTL layer that this pointer can alias
5357                      anything.  */
5358                   DECL_POINTER_ALIAS_SET (var) = 0;
5359                 }
5360             }
5361         }
5362     }
5363 }
5364
5365 /* Create points-to sets for the current function.  See the comments
5366    at the start of the file for an algorithmic overview.  */
5367
5368 void
5369 compute_points_to_sets (void)
5370 {
5371   struct scc_info *si;
5372   basic_block bb;
5373
5374   timevar_push (TV_TREE_PTA);
5375
5376   init_alias_vars ();
5377   init_alias_heapvars ();
5378
5379   intra_create_variable_infos ();
5380
5381   /* Now walk all statements and derive aliases.  */
5382   FOR_EACH_BB (bb)
5383     {
5384       gimple_stmt_iterator gsi;
5385
5386       for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
5387         {
5388           gimple phi = gsi_stmt (gsi);
5389
5390           if (is_gimple_reg (gimple_phi_result (phi)))
5391             find_func_aliases (phi);
5392         }
5393
5394       for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); )
5395         {
5396           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
5397
5398           find_func_aliases (stmt);
5399
5400           /* The information in GIMPLE_CHANGE_DYNAMIC_TYPE statements
5401              has now been captured, and we can remove them.  */
5402           if (gimple_code (stmt) == GIMPLE_CHANGE_DYNAMIC_TYPE)
5403             gsi_remove (&gsi, true);
5404           else
5405             gsi_next (&gsi);
5406         }
5407     }
5408
5409
5410   if (dump_file)
5411     {
5412       fprintf (dump_file, "Points-to analysis\n\nConstraints:\n\n");
5413       dump_constraints (dump_file);
5414     }
5415
5416   if (dump_file)
5417     fprintf (dump_file,
5418              "\nCollapsing static cycles and doing variable "
5419              "substitution\n");
5420
5421   init_graph (VEC_length (varinfo_t, varmap) * 2);
5422   
5423   if (dump_file)
5424     fprintf (dump_file, "Building predecessor graph\n");
5425   build_pred_graph ();
5426   
5427   if (dump_file)
5428     fprintf (dump_file, "Detecting pointer and location "
5429              "equivalences\n");
5430   si = perform_var_substitution (graph);
5431   
5432   if (dump_file)
5433     fprintf (dump_file, "Rewriting constraints and unifying "
5434              "variables\n");
5435   rewrite_constraints (graph, si);
5436   free_var_substitution_info (si);
5437
5438   build_succ_graph ();
5439
5440   if (dump_file && (dump_flags & TDF_GRAPH))
5441     dump_constraint_graph (dump_file);
5442
5443   move_complex_constraints (graph);
5444
5445   if (dump_file)
5446     fprintf (dump_file, "Uniting pointer but not location equivalent "
5447              "variables\n");
5448   unite_pointer_equivalences (graph);
5449
5450   if (dump_file)
5451     fprintf (dump_file, "Finding indirect cycles\n");
5452   find_indirect_cycles (graph);
5453
5454   /* Implicit nodes and predecessors are no longer necessary at this
5455      point. */
5456   remove_preds_and_fake_succs (graph);
5457
5458   if (dump_file)
5459     fprintf (dump_file, "Solving graph\n");
5460
5461   solve_graph (graph);
5462
5463   compute_tbaa_pruning ();
5464
5465   if (dump_file)
5466     dump_sa_points_to_info (dump_file);
5467
5468   have_alias_info = true;
5469
5470   timevar_pop (TV_TREE_PTA);
5471 }
5472
5473
5474 /* Delete created points-to sets.  */
5475
5476 void
5477 delete_points_to_sets (void)
5478 {
5479   unsigned int i;
5480
5481   htab_delete (shared_bitmap_table);
5482   if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
5483     fprintf (dump_file, "Points to sets created:%d\n",
5484              stats.points_to_sets_created);
5485
5486   pointer_map_destroy (vi_for_tree);
5487   bitmap_obstack_release (&pta_obstack);
5488   VEC_free (constraint_t, heap, constraints);
5489
5490   for (i = 0; i < graph->size; i++)
5491     VEC_free (constraint_t, heap, graph->complex[i]);
5492   free (graph->complex);
5493
5494   free (graph->rep);
5495   free (graph->succs);
5496   free (graph->pe);
5497   free (graph->pe_rep);
5498   free (graph->indirect_cycles);
5499   free (graph);
5500
5501   VEC_free (varinfo_t, heap, varmap);
5502   free_alloc_pool (variable_info_pool);
5503   free_alloc_pool (constraint_pool);
5504   have_alias_info = false;
5505 }
5506
5507 /* Return true if we should execute IPA PTA.  */
5508 static bool
5509 gate_ipa_pta (void)
5510 {
5511   return (flag_ipa_pta
5512           /* Don't bother doing anything if the program has errors.  */
5513           && !(errorcount || sorrycount));
5514 }
5515
5516 /* Execute the driver for IPA PTA.  */
5517 static unsigned int
5518 ipa_pta_execute (void)
5519 {
5520   struct cgraph_node *node;
5521   struct scc_info *si;
5522
5523   in_ipa_mode = 1;
5524   init_alias_heapvars ();
5525   init_alias_vars ();
5526
5527   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
5528     {
5529       if (!node->analyzed || cgraph_is_master_clone (node))
5530         {
5531           unsigned int varid;
5532
5533           varid = create_function_info_for (node->decl,
5534                                             cgraph_node_name (node));
5535           if (node->local.externally_visible)
5536             {
5537               varinfo_t fi = get_varinfo (varid);
5538               for (; fi; fi = fi->next)
5539                 make_constraint_from (fi, anything_id);
5540             }
5541         }
5542     }
5543   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
5544     {
5545       if (node->analyzed && cgraph_is_master_clone (node))
5546         {
5547           struct function *func = DECL_STRUCT_FUNCTION (node->decl);
5548           basic_block bb;
5549           tree old_func_decl = current_function_decl;
5550           if (dump_file)
5551             fprintf (dump_file,
5552                      "Generating constraints for %s\n",
5553                      cgraph_node_name (node));
5554           push_cfun (func);
5555           current_function_decl = node->decl;
5556
5557           FOR_EACH_BB_FN (bb, func)
5558             {
5559               gimple_stmt_iterator gsi;
5560
5561               for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi);
5562                    gsi_next (&gsi))
5563                 {
5564                   gimple phi = gsi_stmt (gsi);
5565
5566                   if (is_gimple_reg (gimple_phi_result (phi)))
5567                     find_func_aliases (phi);
5568                 }
5569
5570               for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
5571                 find_func_aliases (gsi_stmt (gsi));
5572             }
5573           current_function_decl = old_func_decl;
5574           pop_cfun ();
5575         }
5576       else
5577         {
5578           /* Make point to anything.  */
5579         }
5580     }
5581
5582   if (dump_file)
5583     {
5584       fprintf (dump_file, "Points-to analysis\n\nConstraints:\n\n");
5585       dump_constraints (dump_file);
5586     }
5587
5588   if (dump_file)
5589     fprintf (dump_file,
5590              "\nCollapsing static cycles and doing variable "
5591              "substitution:\n");
5592
5593   init_graph (VEC_length (varinfo_t, varmap) * 2);
5594   build_pred_graph ();
5595   si = perform_var_substitution (graph);
5596   rewrite_constraints (graph, si);
5597   free_var_substitution_info (si);
5598
5599   build_succ_graph ();
5600   move_complex_constraints (graph);
5601   unite_pointer_equivalences (graph);
5602   find_indirect_cycles (graph);
5603
5604   /* Implicit nodes and predecessors are no longer necessary at this
5605      point. */
5606   remove_preds_and_fake_succs (graph);
5607
5608   if (dump_file)
5609     fprintf (dump_file, "\nSolving graph\n");
5610
5611   solve_graph (graph);
5612
5613   if (dump_file)
5614     dump_sa_points_to_info (dump_file);
5615
5616   in_ipa_mode = 0;
5617   delete_alias_heapvars ();
5618   delete_points_to_sets ();
5619   return 0;
5620 }
5621
5622 struct simple_ipa_opt_pass pass_ipa_pta =
5623 {
5624  {
5625   SIMPLE_IPA_PASS,
5626   "pta",                                /* name */
5627   gate_ipa_pta,                 /* gate */
5628   ipa_pta_execute,                      /* execute */
5629   NULL,                                 /* sub */
5630   NULL,                                 /* next */
5631   0,                                    /* static_pass_number */
5632   TV_IPA_PTA,                   /* tv_id */
5633   0,                                    /* properties_required */
5634   0,                                    /* properties_provided */
5635   0,                                    /* properties_destroyed */
5636   0,                                    /* todo_flags_start */
5637   TODO_update_ssa                       /* todo_flags_finish */
5638  }
5639 };
5640
5641 /* Initialize the heapvar for statement mapping.  */
5642 void
5643 init_alias_heapvars (void)
5644 {
5645   if (!heapvar_for_stmt)
5646     heapvar_for_stmt = htab_create_ggc (11, tree_map_hash, tree_map_eq,
5647                                         NULL);
5648 }
5649
5650 void
5651 delete_alias_heapvars (void)
5652 {
5653   htab_delete (heapvar_for_stmt);
5654   heapvar_for_stmt = NULL;
5655 }
5656
5657 #include "gt-tree-ssa-structalias.h"