OSDN Git Service

Daily bump.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-structalias.c
1 /* Tree based points-to analysis
2    Copyright (C) 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Daniel Berlin <dberlin@dberlin.org>
5
6    This file is part of GCC.
7
8    GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
9    under the terms of the GNU General Public License as published by
10    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
11    (at your option) any later version.
12
13    GCC is distributed in the hope that it will be useful,
14    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16    GNU General Public License for more details.
17
18    You should have received a copy of the GNU General Public License
19    along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
20    <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
21
22 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "coretypes.h"
25 #include "tm.h"
26 #include "ggc.h"
27 #include "obstack.h"
28 #include "bitmap.h"
29 #include "flags.h"
30 #include "basic-block.h"
31 #include "output.h"
32 #include "tree.h"
33 #include "tree-flow.h"
34 #include "tree-inline.h"
35 #include "diagnostic-core.h"
36 #include "gimple.h"
37 #include "hashtab.h"
38 #include "function.h"
39 #include "cgraph.h"
40 #include "tree-pass.h"
41 #include "timevar.h"
42 #include "alloc-pool.h"
43 #include "splay-tree.h"
44 #include "params.h"
45 #include "cgraph.h"
46 #include "alias.h"
47 #include "pointer-set.h"
48
49 /* The idea behind this analyzer is to generate set constraints from the
50    program, then solve the resulting constraints in order to generate the
51    points-to sets.
52
53    Set constraints are a way of modeling program analysis problems that
54    involve sets.  They consist of an inclusion constraint language,
55    describing the variables (each variable is a set) and operations that
56    are involved on the variables, and a set of rules that derive facts
57    from these operations.  To solve a system of set constraints, you derive
58    all possible facts under the rules, which gives you the correct sets
59    as a consequence.
60
61    See  "Efficient Field-sensitive pointer analysis for C" by "David
62    J. Pearce and Paul H. J. Kelly and Chris Hankin, at
63    http://citeseer.ist.psu.edu/pearce04efficient.html
64
65    Also see "Ultra-fast Aliasing Analysis using CLA: A Million Lines
66    of C Code in a Second" by ""Nevin Heintze and Olivier Tardieu" at
67    http://citeseer.ist.psu.edu/heintze01ultrafast.html
68
69    There are three types of real constraint expressions, DEREF,
70    ADDRESSOF, and SCALAR.  Each constraint expression consists
71    of a constraint type, a variable, and an offset.
72
73    SCALAR is a constraint expression type used to represent x, whether
74    it appears on the LHS or the RHS of a statement.
75    DEREF is a constraint expression type used to represent *x, whether
76    it appears on the LHS or the RHS of a statement.
77    ADDRESSOF is a constraint expression used to represent &x, whether
78    it appears on the LHS or the RHS of a statement.
79
80    Each pointer variable in the program is assigned an integer id, and
81    each field of a structure variable is assigned an integer id as well.
82
83    Structure variables are linked to their list of fields through a "next
84    field" in each variable that points to the next field in offset
85    order.
86    Each variable for a structure field has
87
88    1. "size", that tells the size in bits of that field.
89    2. "fullsize, that tells the size in bits of the entire structure.
90    3. "offset", that tells the offset in bits from the beginning of the
91    structure to this field.
92
93    Thus,
94    struct f
95    {
96      int a;
97      int b;
98    } foo;
99    int *bar;
100
101    looks like
102
103    foo.a -> id 1, size 32, offset 0, fullsize 64, next foo.b
104    foo.b -> id 2, size 32, offset 32, fullsize 64, next NULL
105    bar -> id 3, size 32, offset 0, fullsize 32, next NULL
106
107
108   In order to solve the system of set constraints, the following is
109   done:
110
111   1. Each constraint variable x has a solution set associated with it,
112   Sol(x).
113
114   2. Constraints are separated into direct, copy, and complex.
115   Direct constraints are ADDRESSOF constraints that require no extra
116   processing, such as P = &Q
117   Copy constraints are those of the form P = Q.
118   Complex constraints are all the constraints involving dereferences
119   and offsets (including offsetted copies).
120
121   3. All direct constraints of the form P = &Q are processed, such
122   that Q is added to Sol(P)
123
124   4. All complex constraints for a given constraint variable are stored in a
125   linked list attached to that variable's node.
126
127   5. A directed graph is built out of the copy constraints. Each
128   constraint variable is a node in the graph, and an edge from
129   Q to P is added for each copy constraint of the form P = Q
130
131   6. The graph is then walked, and solution sets are
132   propagated along the copy edges, such that an edge from Q to P
133   causes Sol(P) <- Sol(P) union Sol(Q).
134
135   7.  As we visit each node, all complex constraints associated with
136   that node are processed by adding appropriate copy edges to the graph, or the
137   appropriate variables to the solution set.
138
139   8. The process of walking the graph is iterated until no solution
140   sets change.
141
142   Prior to walking the graph in steps 6 and 7, We perform static
143   cycle elimination on the constraint graph, as well
144   as off-line variable substitution.
145
146   TODO: Adding offsets to pointer-to-structures can be handled (IE not punted
147   on and turned into anything), but isn't.  You can just see what offset
148   inside the pointed-to struct it's going to access.
149
150   TODO: Constant bounded arrays can be handled as if they were structs of the
151   same number of elements.
152
153   TODO: Modeling heap and incoming pointers becomes much better if we
154   add fields to them as we discover them, which we could do.
155
156   TODO: We could handle unions, but to be honest, it's probably not
157   worth the pain or slowdown.  */
158
159 /* IPA-PTA optimizations possible.
160
161    When the indirect function called is ANYTHING we can add disambiguation
162    based on the function signatures (or simply the parameter count which
163    is the varinfo size).  We also do not need to consider functions that
164    do not have their address taken.
165
166    The is_global_var bit which marks escape points is overly conservative
167    in IPA mode.  Split it to is_escape_point and is_global_var - only
168    externally visible globals are escape points in IPA mode.  This is
169    also needed to fix the pt_solution_includes_global predicate
170    (and thus ptr_deref_may_alias_global_p).
171
172    The way we introduce DECL_PT_UID to avoid fixing up all points-to
173    sets in the translation unit when we copy a DECL during inlining
174    pessimizes precision.  The advantage is that the DECL_PT_UID keeps
175    compile-time and memory usage overhead low - the points-to sets
176    do not grow or get unshared as they would during a fixup phase.
177    An alternative solution is to delay IPA PTA until after all
178    inlining transformations have been applied.
179
180    The way we propagate clobber/use information isn't optimized.
181    It should use a new complex constraint that properly filters
182    out local variables of the callee (though that would make
183    the sets invalid after inlining).  OTOH we might as well
184    admit defeat to WHOPR and simply do all the clobber/use analysis
185    and propagation after PTA finished but before we threw away
186    points-to information for memory variables.  WHOPR and PTA
187    do not play along well anyway - the whole constraint solving
188    would need to be done in WPA phase and it will be very interesting
189    to apply the results to local SSA names during LTRANS phase.
190
191    We probably should compute a per-function unit-ESCAPE solution
192    propagating it simply like the clobber / uses solutions.  The
193    solution can go alongside the non-IPA espaced solution and be
194    used to query which vars escape the unit through a function.
195
196    We never put function decls in points-to sets so we do not
197    keep the set of called functions for indirect calls.
198
199    And probably more.  */
200
201 static bool use_field_sensitive = true;
202 static int in_ipa_mode = 0;
203
204 /* Used for predecessor bitmaps. */
205 static bitmap_obstack predbitmap_obstack;
206
207 /* Used for points-to sets.  */
208 static bitmap_obstack pta_obstack;
209
210 /* Used for oldsolution members of variables. */
211 static bitmap_obstack oldpta_obstack;
212
213 /* Used for per-solver-iteration bitmaps.  */
214 static bitmap_obstack iteration_obstack;
215
216 static unsigned int create_variable_info_for (tree, const char *);
217 typedef struct constraint_graph *constraint_graph_t;
218 static void unify_nodes (constraint_graph_t, unsigned int, unsigned int, bool);
219
220 struct constraint;
221 typedef struct constraint *constraint_t;
222
223 DEF_VEC_P(constraint_t);
224 DEF_VEC_ALLOC_P(constraint_t,heap);
225
226 #define EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP(a, b, c, d)        \
227   if (a)                                                \
228     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (a, b, c, d)
229
230 static struct constraint_stats
231 {
232   unsigned int total_vars;
233   unsigned int nonpointer_vars;
234   unsigned int unified_vars_static;
235   unsigned int unified_vars_dynamic;
236   unsigned int iterations;
237   unsigned int num_edges;
238   unsigned int num_implicit_edges;
239   unsigned int points_to_sets_created;
240 } stats;
241
242 struct variable_info
243 {
244   /* ID of this variable  */
245   unsigned int id;
246
247   /* True if this is a variable created by the constraint analysis, such as
248      heap variables and constraints we had to break up.  */
249   unsigned int is_artificial_var : 1;
250
251   /* True if this is a special variable whose solution set should not be
252      changed.  */
253   unsigned int is_special_var : 1;
254
255   /* True for variables whose size is not known or variable.  */
256   unsigned int is_unknown_size_var : 1;
257
258   /* True for (sub-)fields that represent a whole variable.  */
259   unsigned int is_full_var : 1;
260
261   /* True if this is a heap variable.  */
262   unsigned int is_heap_var : 1;
263
264   /* True if this field may contain pointers.  */
265   unsigned int may_have_pointers : 1;
266
267   /* True if this field has only restrict qualified pointers.  */
268   unsigned int only_restrict_pointers : 1;
269
270   /* True if this represents a global variable.  */
271   unsigned int is_global_var : 1;
272
273   /* True if this represents a IPA function info.  */
274   unsigned int is_fn_info : 1;
275
276   /* A link to the variable for the next field in this structure.  */
277   struct variable_info *next;
278
279   /* Offset of this variable, in bits, from the base variable  */
280   unsigned HOST_WIDE_INT offset;
281
282   /* Size of the variable, in bits.  */
283   unsigned HOST_WIDE_INT size;
284
285   /* Full size of the base variable, in bits.  */
286   unsigned HOST_WIDE_INT fullsize;
287
288   /* Name of this variable */
289   const char *name;
290
291   /* Tree that this variable is associated with.  */
292   tree decl;
293
294   /* Points-to set for this variable.  */
295   bitmap solution;
296
297   /* Old points-to set for this variable.  */
298   bitmap oldsolution;
299 };
300 typedef struct variable_info *varinfo_t;
301
302 static varinfo_t first_vi_for_offset (varinfo_t, unsigned HOST_WIDE_INT);
303 static varinfo_t first_or_preceding_vi_for_offset (varinfo_t,
304                                                    unsigned HOST_WIDE_INT);
305 static varinfo_t lookup_vi_for_tree (tree);
306 static inline bool type_can_have_subvars (const_tree);
307
308 /* Pool of variable info structures.  */
309 static alloc_pool variable_info_pool;
310
311 DEF_VEC_P(varinfo_t);
312
313 DEF_VEC_ALLOC_P(varinfo_t, heap);
314
315 /* Table of variable info structures for constraint variables.
316    Indexed directly by variable info id.  */
317 static VEC(varinfo_t,heap) *varmap;
318
319 /* Return the varmap element N */
320
321 static inline varinfo_t
322 get_varinfo (unsigned int n)
323 {
324   return VEC_index (varinfo_t, varmap, n);
325 }
326
327 /* Static IDs for the special variables.  */
328 enum { nothing_id = 0, anything_id = 1, readonly_id = 2,
329        escaped_id = 3, nonlocal_id = 4,
330        storedanything_id = 5, integer_id = 6 };
331
332 /* Return a new variable info structure consisting for a variable
333    named NAME, and using constraint graph node NODE.  Append it
334    to the vector of variable info structures.  */
335
336 static varinfo_t
337 new_var_info (tree t, const char *name)
338 {
339   unsigned index = VEC_length (varinfo_t, varmap);
340   varinfo_t ret = (varinfo_t) pool_alloc (variable_info_pool);
341
342   ret->id = index;
343   ret->name = name;
344   ret->decl = t;
345   /* Vars without decl are artificial and do not have sub-variables.  */
346   ret->is_artificial_var = (t == NULL_TREE);
347   ret->is_special_var = false;
348   ret->is_unknown_size_var = false;
349   ret->is_full_var = (t == NULL_TREE);
350   ret->is_heap_var = false;
351   ret->may_have_pointers = true;
352   ret->only_restrict_pointers = false;
353   ret->is_global_var = (t == NULL_TREE);
354   ret->is_fn_info = false;
355   if (t && DECL_P (t))
356     ret->is_global_var = (is_global_var (t)
357                           /* We have to treat even local register variables
358                              as escape points.  */
359                           || (TREE_CODE (t) == VAR_DECL
360                               && DECL_HARD_REGISTER (t)));
361   ret->solution = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
362   ret->oldsolution = NULL;
363   ret->next = NULL;
364
365   stats.total_vars++;
366
367   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, ret);
368
369   return ret;
370 }
371
372
373 /* A map mapping call statements to per-stmt variables for uses
374    and clobbers specific to the call.  */
375 struct pointer_map_t *call_stmt_vars;
376
377 /* Lookup or create the variable for the call statement CALL.  */
378
379 static varinfo_t
380 get_call_vi (gimple call)
381 {
382   void **slot_p;
383   varinfo_t vi, vi2;
384
385   slot_p = pointer_map_insert (call_stmt_vars, call);
386   if (*slot_p)
387     return (varinfo_t) *slot_p;
388
389   vi = new_var_info (NULL_TREE, "CALLUSED");
390   vi->offset = 0;
391   vi->size = 1;
392   vi->fullsize = 2;
393   vi->is_full_var = true;
394
395   vi->next = vi2 = new_var_info (NULL_TREE, "CALLCLOBBERED");
396   vi2->offset = 1;
397   vi2->size = 1;
398   vi2->fullsize = 2;
399   vi2->is_full_var = true;
400
401   *slot_p = (void *) vi;
402   return vi;
403 }
404
405 /* Lookup the variable for the call statement CALL representing
406    the uses.  Returns NULL if there is nothing special about this call.  */
407
408 static varinfo_t
409 lookup_call_use_vi (gimple call)
410 {
411   void **slot_p;
412
413   slot_p = pointer_map_contains (call_stmt_vars, call);
414   if (slot_p)
415     return (varinfo_t) *slot_p;
416
417   return NULL;
418 }
419
420 /* Lookup the variable for the call statement CALL representing
421    the clobbers.  Returns NULL if there is nothing special about this call.  */
422
423 static varinfo_t
424 lookup_call_clobber_vi (gimple call)
425 {
426   varinfo_t uses = lookup_call_use_vi (call);
427   if (!uses)
428     return NULL;
429
430   return uses->next;
431 }
432
433 /* Lookup or create the variable for the call statement CALL representing
434    the uses.  */
435
436 static varinfo_t
437 get_call_use_vi (gimple call)
438 {
439   return get_call_vi (call);
440 }
441
442 /* Lookup or create the variable for the call statement CALL representing
443    the clobbers.  */
444
445 static varinfo_t ATTRIBUTE_UNUSED
446 get_call_clobber_vi (gimple call)
447 {
448   return get_call_vi (call)->next;
449 }
450
451
452 typedef enum {SCALAR, DEREF, ADDRESSOF} constraint_expr_type;
453
454 /* An expression that appears in a constraint.  */
455
456 struct constraint_expr
457 {
458   /* Constraint type.  */
459   constraint_expr_type type;
460
461   /* Variable we are referring to in the constraint.  */
462   unsigned int var;
463
464   /* Offset, in bits, of this constraint from the beginning of
465      variables it ends up referring to.
466
467      IOW, in a deref constraint, we would deref, get the result set,
468      then add OFFSET to each member.   */
469   HOST_WIDE_INT offset;
470 };
471
472 /* Use 0x8000... as special unknown offset.  */
473 #define UNKNOWN_OFFSET ((HOST_WIDE_INT)-1 << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT-1))
474
475 typedef struct constraint_expr ce_s;
476 DEF_VEC_O(ce_s);
477 DEF_VEC_ALLOC_O(ce_s, heap);
478 static void get_constraint_for_1 (tree, VEC(ce_s, heap) **, bool, bool);
479 static void get_constraint_for (tree, VEC(ce_s, heap) **);
480 static void get_constraint_for_rhs (tree, VEC(ce_s, heap) **);
481 static void do_deref (VEC (ce_s, heap) **);
482
483 /* Our set constraints are made up of two constraint expressions, one
484    LHS, and one RHS.
485
486    As described in the introduction, our set constraints each represent an
487    operation between set valued variables.
488 */
489 struct constraint
490 {
491   struct constraint_expr lhs;
492   struct constraint_expr rhs;
493 };
494
495 /* List of constraints that we use to build the constraint graph from.  */
496
497 static VEC(constraint_t,heap) *constraints;
498 static alloc_pool constraint_pool;
499
500 /* The constraint graph is represented as an array of bitmaps
501    containing successor nodes.  */
502
503 struct constraint_graph
504 {
505   /* Size of this graph, which may be different than the number of
506      nodes in the variable map.  */
507   unsigned int size;
508
509   /* Explicit successors of each node. */
510   bitmap *succs;
511
512   /* Implicit predecessors of each node (Used for variable
513      substitution). */
514   bitmap *implicit_preds;
515
516   /* Explicit predecessors of each node (Used for variable substitution).  */
517   bitmap *preds;
518
519   /* Indirect cycle representatives, or -1 if the node has no indirect
520      cycles.  */
521   int *indirect_cycles;
522
523   /* Representative node for a node.  rep[a] == a unless the node has
524      been unified. */
525   unsigned int *rep;
526
527   /* Equivalence class representative for a label.  This is used for
528      variable substitution.  */
529   int *eq_rep;
530
531   /* Pointer equivalence label for a node.  All nodes with the same
532      pointer equivalence label can be unified together at some point
533      (either during constraint optimization or after the constraint
534      graph is built).  */
535   unsigned int *pe;
536
537   /* Pointer equivalence representative for a label.  This is used to
538      handle nodes that are pointer equivalent but not location
539      equivalent.  We can unite these once the addressof constraints
540      are transformed into initial points-to sets.  */
541   int *pe_rep;
542
543   /* Pointer equivalence label for each node, used during variable
544      substitution.  */
545   unsigned int *pointer_label;
546
547   /* Location equivalence label for each node, used during location
548      equivalence finding.  */
549   unsigned int *loc_label;
550
551   /* Pointed-by set for each node, used during location equivalence
552      finding.  This is pointed-by rather than pointed-to, because it
553      is constructed using the predecessor graph.  */
554   bitmap *pointed_by;
555
556   /* Points to sets for pointer equivalence.  This is *not* the actual
557      points-to sets for nodes.  */
558   bitmap *points_to;
559
560   /* Bitmap of nodes where the bit is set if the node is a direct
561      node.  Used for variable substitution.  */
562   sbitmap direct_nodes;
563
564   /* Bitmap of nodes where the bit is set if the node is address
565      taken.  Used for variable substitution.  */
566   bitmap address_taken;
567
568   /* Vector of complex constraints for each graph node.  Complex
569      constraints are those involving dereferences or offsets that are
570      not 0.  */
571   VEC(constraint_t,heap) **complex;
572 };
573
574 static constraint_graph_t graph;
575
576 /* During variable substitution and the offline version of indirect
577    cycle finding, we create nodes to represent dereferences and
578    address taken constraints.  These represent where these start and
579    end.  */
580 #define FIRST_REF_NODE (VEC_length (varinfo_t, varmap))
581 #define LAST_REF_NODE (FIRST_REF_NODE + (FIRST_REF_NODE - 1))
582
583 /* Return the representative node for NODE, if NODE has been unioned
584    with another NODE.
585    This function performs path compression along the way to finding
586    the representative.  */
587
588 static unsigned int
589 find (unsigned int node)
590 {
591   gcc_assert (node < graph->size);
592   if (graph->rep[node] != node)
593     return graph->rep[node] = find (graph->rep[node]);
594   return node;
595 }
596
597 /* Union the TO and FROM nodes to the TO nodes.
598    Note that at some point in the future, we may want to do
599    union-by-rank, in which case we are going to have to return the
600    node we unified to.  */
601
602 static bool
603 unite (unsigned int to, unsigned int from)
604 {
605   gcc_assert (to < graph->size && from < graph->size);
606   if (to != from && graph->rep[from] != to)
607     {
608       graph->rep[from] = to;
609       return true;
610     }
611   return false;
612 }
613
614 /* Create a new constraint consisting of LHS and RHS expressions.  */
615
616 static constraint_t
617 new_constraint (const struct constraint_expr lhs,
618                 const struct constraint_expr rhs)
619 {
620   constraint_t ret = (constraint_t) pool_alloc (constraint_pool);
621   ret->lhs = lhs;
622   ret->rhs = rhs;
623   return ret;
624 }
625
626 /* Print out constraint C to FILE.  */
627
628 static void
629 dump_constraint (FILE *file, constraint_t c)
630 {
631   if (c->lhs.type == ADDRESSOF)
632     fprintf (file, "&");
633   else if (c->lhs.type == DEREF)
634     fprintf (file, "*");
635   fprintf (file, "%s", get_varinfo (c->lhs.var)->name);
636   if (c->lhs.offset == UNKNOWN_OFFSET)
637     fprintf (file, " + UNKNOWN");
638   else if (c->lhs.offset != 0)
639     fprintf (file, " + " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, c->lhs.offset);
640   fprintf (file, " = ");
641   if (c->rhs.type == ADDRESSOF)
642     fprintf (file, "&");
643   else if (c->rhs.type == DEREF)
644     fprintf (file, "*");
645   fprintf (file, "%s", get_varinfo (c->rhs.var)->name);
646   if (c->rhs.offset == UNKNOWN_OFFSET)
647     fprintf (file, " + UNKNOWN");
648   else if (c->rhs.offset != 0)
649     fprintf (file, " + " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, c->rhs.offset);
650 }
651
652
653 void debug_constraint (constraint_t);
654 void debug_constraints (void);
655 void debug_constraint_graph (void);
656 void debug_solution_for_var (unsigned int);
657 void debug_sa_points_to_info (void);
658
659 /* Print out constraint C to stderr.  */
660
661 DEBUG_FUNCTION void
662 debug_constraint (constraint_t c)
663 {
664   dump_constraint (stderr, c);
665   fprintf (stderr, "\n");
666 }
667
668 /* Print out all constraints to FILE */
669
670 static void
671 dump_constraints (FILE *file, int from)
672 {
673   int i;
674   constraint_t c;
675   for (i = from; VEC_iterate (constraint_t, constraints, i, c); i++)
676     if (c)
677       {
678         dump_constraint (file, c);
679         fprintf (file, "\n");
680       }
681 }
682
683 /* Print out all constraints to stderr.  */
684
685 DEBUG_FUNCTION void
686 debug_constraints (void)
687 {
688   dump_constraints (stderr, 0);
689 }
690
691 /* Print the constraint graph in dot format.  */
692
693 static void
694 dump_constraint_graph (FILE *file)
695 {
696   unsigned int i;
697
698   /* Only print the graph if it has already been initialized:  */
699   if (!graph)
700     return;
701
702   /* Prints the header of the dot file:  */
703   fprintf (file, "strict digraph {\n");
704   fprintf (file, "  node [\n    shape = box\n  ]\n");
705   fprintf (file, "  edge [\n    fontsize = \"12\"\n  ]\n");
706   fprintf (file, "\n  // List of nodes and complex constraints in "
707            "the constraint graph:\n");
708
709   /* The next lines print the nodes in the graph together with the
710      complex constraints attached to them.  */
711   for (i = 0; i < graph->size; i++)
712     {
713       if (find (i) != i)
714         continue;
715       if (i < FIRST_REF_NODE)
716         fprintf (file, "\"%s\"", get_varinfo (i)->name);
717       else
718         fprintf (file, "\"*%s\"", get_varinfo (i - FIRST_REF_NODE)->name);
719       if (graph->complex[i])
720         {
721           unsigned j;
722           constraint_t c;
723           fprintf (file, " [label=\"\\N\\n");
724           for (j = 0; VEC_iterate (constraint_t, graph->complex[i], j, c); ++j)
725             {
726               dump_constraint (file, c);
727               fprintf (file, "\\l");
728             }
729           fprintf (file, "\"]");
730         }
731       fprintf (file, ";\n");
732     }
733
734   /* Go over the edges.  */
735   fprintf (file, "\n  // Edges in the constraint graph:\n");
736   for (i = 0; i < graph->size; i++)
737     {
738       unsigned j;
739       bitmap_iterator bi;
740       if (find (i) != i)
741         continue;
742       EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->succs[i], 0, j, bi)
743         {
744           unsigned to = find (j);
745           if (i == to)
746             continue;
747           if (i < FIRST_REF_NODE)
748             fprintf (file, "\"%s\"", get_varinfo (i)->name);
749           else
750             fprintf (file, "\"*%s\"", get_varinfo (i - FIRST_REF_NODE)->name);
751           fprintf (file, " -> ");
752           if (to < FIRST_REF_NODE)
753             fprintf (file, "\"%s\"", get_varinfo (to)->name);
754           else
755             fprintf (file, "\"*%s\"", get_varinfo (to - FIRST_REF_NODE)->name);
756           fprintf (file, ";\n");
757         }
758     }
759
760   /* Prints the tail of the dot file.  */
761   fprintf (file, "}\n");
762 }
763
764 /* Print out the constraint graph to stderr.  */
765
766 DEBUG_FUNCTION void
767 debug_constraint_graph (void)
768 {
769   dump_constraint_graph (stderr);
770 }
771
772 /* SOLVER FUNCTIONS
773
774    The solver is a simple worklist solver, that works on the following
775    algorithm:
776
777    sbitmap changed_nodes = all zeroes;
778    changed_count = 0;
779    For each node that is not already collapsed:
780        changed_count++;
781        set bit in changed nodes
782
783    while (changed_count > 0)
784    {
785      compute topological ordering for constraint graph
786
787      find and collapse cycles in the constraint graph (updating
788      changed if necessary)
789
790      for each node (n) in the graph in topological order:
791        changed_count--;
792
793        Process each complex constraint associated with the node,
794        updating changed if necessary.
795
796        For each outgoing edge from n, propagate the solution from n to
797        the destination of the edge, updating changed as necessary.
798
799    }  */
800
801 /* Return true if two constraint expressions A and B are equal.  */
802
803 static bool
804 constraint_expr_equal (struct constraint_expr a, struct constraint_expr b)
805 {
806   return a.type == b.type && a.var == b.var && a.offset == b.offset;
807 }
808
809 /* Return true if constraint expression A is less than constraint expression
810    B.  This is just arbitrary, but consistent, in order to give them an
811    ordering.  */
812
813 static bool
814 constraint_expr_less (struct constraint_expr a, struct constraint_expr b)
815 {
816   if (a.type == b.type)
817     {
818       if (a.var == b.var)
819         return a.offset < b.offset;
820       else
821         return a.var < b.var;
822     }
823   else
824     return a.type < b.type;
825 }
826
827 /* Return true if constraint A is less than constraint B.  This is just
828    arbitrary, but consistent, in order to give them an ordering.  */
829
830 static bool
831 constraint_less (const constraint_t a, const constraint_t b)
832 {
833   if (constraint_expr_less (a->lhs, b->lhs))
834     return true;
835   else if (constraint_expr_less (b->lhs, a->lhs))
836     return false;
837   else
838     return constraint_expr_less (a->rhs, b->rhs);
839 }
840
841 /* Return true if two constraints A and B are equal.  */
842
843 static bool
844 constraint_equal (struct constraint a, struct constraint b)
845 {
846   return constraint_expr_equal (a.lhs, b.lhs)
847     && constraint_expr_equal (a.rhs, b.rhs);
848 }
849
850
851 /* Find a constraint LOOKFOR in the sorted constraint vector VEC */
852
853 static constraint_t
854 constraint_vec_find (VEC(constraint_t,heap) *vec,
855                      struct constraint lookfor)
856 {
857   unsigned int place;
858   constraint_t found;
859
860   if (vec == NULL)
861     return NULL;
862
863   place = VEC_lower_bound (constraint_t, vec, &lookfor, constraint_less);
864   if (place >= VEC_length (constraint_t, vec))
865     return NULL;
866   found = VEC_index (constraint_t, vec, place);
867   if (!constraint_equal (*found, lookfor))
868     return NULL;
869   return found;
870 }
871
872 /* Union two constraint vectors, TO and FROM.  Put the result in TO.  */
873
874 static void
875 constraint_set_union (VEC(constraint_t,heap) **to,
876                       VEC(constraint_t,heap) **from)
877 {
878   int i;
879   constraint_t c;
880
881   FOR_EACH_VEC_ELT (constraint_t, *from, i, c)
882     {
883       if (constraint_vec_find (*to, *c) == NULL)
884         {
885           unsigned int place = VEC_lower_bound (constraint_t, *to, c,
886                                                 constraint_less);
887           VEC_safe_insert (constraint_t, heap, *to, place, c);
888         }
889     }
890 }
891
892 /* Expands the solution in SET to all sub-fields of variables included.
893    Union the expanded result into RESULT.  */
894
895 static void
896 solution_set_expand (bitmap result, bitmap set)
897 {
898   bitmap_iterator bi;
899   bitmap vars = NULL;
900   unsigned j;
901
902   /* In a first pass record all variables we need to add all
903      sub-fields off.  This avoids quadratic behavior.  */
904   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (set, 0, j, bi)
905     {
906       varinfo_t v = get_varinfo (j);
907       if (v->is_artificial_var
908           || v->is_full_var)
909         continue;
910       v = lookup_vi_for_tree (v->decl);
911       if (vars == NULL)
912         vars = BITMAP_ALLOC (NULL);
913       bitmap_set_bit (vars, v->id);
914     }
915
916   /* In the second pass now do the addition to the solution and
917      to speed up solving add it to the delta as well.  */
918   if (vars != NULL)
919     {
920       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vars, 0, j, bi)
921         {
922           varinfo_t v = get_varinfo (j);
923           for (; v != NULL; v = v->next)
924             bitmap_set_bit (result, v->id);
925         }
926       BITMAP_FREE (vars);
927     }
928 }
929
930 /* Take a solution set SET, add OFFSET to each member of the set, and
931    overwrite SET with the result when done.  */
932
933 static void
934 solution_set_add (bitmap set, HOST_WIDE_INT offset)
935 {
936   bitmap result = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
937   unsigned int i;
938   bitmap_iterator bi;
939
940   /* If the offset is unknown we have to expand the solution to
941      all subfields.  */
942   if (offset == UNKNOWN_OFFSET)
943     {
944       solution_set_expand (set, set);
945       return;
946     }
947
948   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (set, 0, i, bi)
949     {
950       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
951
952       /* If this is a variable with just one field just set its bit
953          in the result.  */
954       if (vi->is_artificial_var
955           || vi->is_unknown_size_var
956           || vi->is_full_var)
957         bitmap_set_bit (result, i);
958       else
959         {
960           unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset = vi->offset + offset;
961
962           /* If the offset makes the pointer point to before the
963              variable use offset zero for the field lookup.  */
964           if (offset < 0
965               && fieldoffset > vi->offset)
966             fieldoffset = 0;
967
968           if (offset != 0)
969             vi = first_or_preceding_vi_for_offset (vi, fieldoffset);
970
971           bitmap_set_bit (result, vi->id);
972           /* If the result is not exactly at fieldoffset include the next
973              field as well.  See get_constraint_for_ptr_offset for more
974              rationale.  */
975           if (vi->offset != fieldoffset
976               && vi->next != NULL)
977             bitmap_set_bit (result, vi->next->id);
978         }
979     }
980
981   bitmap_copy (set, result);
982   BITMAP_FREE (result);
983 }
984
985 /* Union solution sets TO and FROM, and add INC to each member of FROM in the
986    process.  */
987
988 static bool
989 set_union_with_increment  (bitmap to, bitmap from, HOST_WIDE_INT inc)
990 {
991   if (inc == 0)
992     return bitmap_ior_into (to, from);
993   else
994     {
995       bitmap tmp;
996       bool res;
997
998       tmp = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
999       bitmap_copy (tmp, from);
1000       solution_set_add (tmp, inc);
1001       res = bitmap_ior_into (to, tmp);
1002       BITMAP_FREE (tmp);
1003       return res;
1004     }
1005 }
1006
1007 /* Insert constraint C into the list of complex constraints for graph
1008    node VAR.  */
1009
1010 static void
1011 insert_into_complex (constraint_graph_t graph,
1012                      unsigned int var, constraint_t c)
1013 {
1014   VEC (constraint_t, heap) *complex = graph->complex[var];
1015   unsigned int place = VEC_lower_bound (constraint_t, complex, c,
1016                                         constraint_less);
1017
1018   /* Only insert constraints that do not already exist.  */
1019   if (place >= VEC_length (constraint_t, complex)
1020       || !constraint_equal (*c, *VEC_index (constraint_t, complex, place)))
1021     VEC_safe_insert (constraint_t, heap, graph->complex[var], place, c);
1022 }
1023
1024
1025 /* Condense two variable nodes into a single variable node, by moving
1026    all associated info from SRC to TO.  */
1027
1028 static void
1029 merge_node_constraints (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1030                         unsigned int from)
1031 {
1032   unsigned int i;
1033   constraint_t c;
1034
1035   gcc_assert (find (from) == to);
1036
1037   /* Move all complex constraints from src node into to node  */
1038   FOR_EACH_VEC_ELT (constraint_t, graph->complex[from], i, c)
1039     {
1040       /* In complex constraints for node src, we may have either
1041          a = *src, and *src = a, or an offseted constraint which are
1042          always added to the rhs node's constraints.  */
1043
1044       if (c->rhs.type == DEREF)
1045         c->rhs.var = to;
1046       else if (c->lhs.type == DEREF)
1047         c->lhs.var = to;
1048       else
1049         c->rhs.var = to;
1050     }
1051   constraint_set_union (&graph->complex[to], &graph->complex[from]);
1052   VEC_free (constraint_t, heap, graph->complex[from]);
1053   graph->complex[from] = NULL;
1054 }
1055
1056
1057 /* Remove edges involving NODE from GRAPH.  */
1058
1059 static void
1060 clear_edges_for_node (constraint_graph_t graph, unsigned int node)
1061 {
1062   if (graph->succs[node])
1063     BITMAP_FREE (graph->succs[node]);
1064 }
1065
1066 /* Merge GRAPH nodes FROM and TO into node TO.  */
1067
1068 static void
1069 merge_graph_nodes (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1070                    unsigned int from)
1071 {
1072   if (graph->indirect_cycles[from] != -1)
1073     {
1074       /* If we have indirect cycles with the from node, and we have
1075          none on the to node, the to node has indirect cycles from the
1076          from node now that they are unified.
1077          If indirect cycles exist on both, unify the nodes that they
1078          are in a cycle with, since we know they are in a cycle with
1079          each other.  */
1080       if (graph->indirect_cycles[to] == -1)
1081         graph->indirect_cycles[to] = graph->indirect_cycles[from];
1082     }
1083
1084   /* Merge all the successor edges.  */
1085   if (graph->succs[from])
1086     {
1087       if (!graph->succs[to])
1088         graph->succs[to] = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
1089       bitmap_ior_into (graph->succs[to],
1090                        graph->succs[from]);
1091     }
1092
1093   clear_edges_for_node (graph, from);
1094 }
1095
1096
1097 /* Add an indirect graph edge to GRAPH, going from TO to FROM if
1098    it doesn't exist in the graph already.  */
1099
1100 static void
1101 add_implicit_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1102                          unsigned int from)
1103 {
1104   if (to == from)
1105     return;
1106
1107   if (!graph->implicit_preds[to])
1108     graph->implicit_preds[to] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1109
1110   if (bitmap_set_bit (graph->implicit_preds[to], from))
1111     stats.num_implicit_edges++;
1112 }
1113
1114 /* Add a predecessor graph edge to GRAPH, going from TO to FROM if
1115    it doesn't exist in the graph already.
1116    Return false if the edge already existed, true otherwise.  */
1117
1118 static void
1119 add_pred_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1120                      unsigned int from)
1121 {
1122   if (!graph->preds[to])
1123     graph->preds[to] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1124   bitmap_set_bit (graph->preds[to], from);
1125 }
1126
1127 /* Add a graph edge to GRAPH, going from FROM to TO if
1128    it doesn't exist in the graph already.
1129    Return false if the edge already existed, true otherwise.  */
1130
1131 static bool
1132 add_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1133                 unsigned int from)
1134 {
1135   if (to == from)
1136     {
1137       return false;
1138     }
1139   else
1140     {
1141       bool r = false;
1142
1143       if (!graph->succs[from])
1144         graph->succs[from] = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
1145       if (bitmap_set_bit (graph->succs[from], to))
1146         {
1147           r = true;
1148           if (to < FIRST_REF_NODE && from < FIRST_REF_NODE)
1149             stats.num_edges++;
1150         }
1151       return r;
1152     }
1153 }
1154
1155
1156 /* Return true if {DEST.SRC} is an existing graph edge in GRAPH.  */
1157
1158 static bool
1159 valid_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int src,
1160                   unsigned int dest)
1161 {
1162   return (graph->succs[dest]
1163           && bitmap_bit_p (graph->succs[dest], src));
1164 }
1165
1166 /* Initialize the constraint graph structure to contain SIZE nodes.  */
1167
1168 static void
1169 init_graph (unsigned int size)
1170 {
1171   unsigned int j;
1172
1173   graph = XCNEW (struct constraint_graph);
1174   graph->size = size;
1175   graph->succs = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1176   graph->indirect_cycles = XNEWVEC (int, graph->size);
1177   graph->rep = XNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1178   graph->complex = XCNEWVEC (VEC(constraint_t, heap) *, size);
1179   graph->pe = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1180   graph->pe_rep = XNEWVEC (int, graph->size);
1181
1182   for (j = 0; j < graph->size; j++)
1183     {
1184       graph->rep[j] = j;
1185       graph->pe_rep[j] = -1;
1186       graph->indirect_cycles[j] = -1;
1187     }
1188 }
1189
1190 /* Build the constraint graph, adding only predecessor edges right now.  */
1191
1192 static void
1193 build_pred_graph (void)
1194 {
1195   int i;
1196   constraint_t c;
1197   unsigned int j;
1198
1199   graph->implicit_preds = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1200   graph->preds = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1201   graph->pointer_label = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1202   graph->loc_label = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1203   graph->pointed_by = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1204   graph->points_to = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1205   graph->eq_rep = XNEWVEC (int, graph->size);
1206   graph->direct_nodes = sbitmap_alloc (graph->size);
1207   graph->address_taken = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1208   sbitmap_zero (graph->direct_nodes);
1209
1210   for (j = 0; j < FIRST_REF_NODE; j++)
1211     {
1212       if (!get_varinfo (j)->is_special_var)
1213         SET_BIT (graph->direct_nodes, j);
1214     }
1215
1216   for (j = 0; j < graph->size; j++)
1217     graph->eq_rep[j] = -1;
1218
1219   for (j = 0; j < VEC_length (varinfo_t, varmap); j++)
1220     graph->indirect_cycles[j] = -1;
1221
1222   FOR_EACH_VEC_ELT (constraint_t, constraints, i, c)
1223     {
1224       struct constraint_expr lhs = c->lhs;
1225       struct constraint_expr rhs = c->rhs;
1226       unsigned int lhsvar = lhs.var;
1227       unsigned int rhsvar = rhs.var;
1228
1229       if (lhs.type == DEREF)
1230         {
1231           /* *x = y.  */
1232           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && rhs.type == SCALAR)
1233             add_pred_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar, rhsvar);
1234         }
1235       else if (rhs.type == DEREF)
1236         {
1237           /* x = *y */
1238           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && lhs.type == SCALAR)
1239             add_pred_graph_edge (graph, lhsvar, FIRST_REF_NODE + rhsvar);
1240           else
1241             RESET_BIT (graph->direct_nodes, lhsvar);
1242         }
1243       else if (rhs.type == ADDRESSOF)
1244         {
1245           varinfo_t v;
1246
1247           /* x = &y */
1248           if (graph->points_to[lhsvar] == NULL)
1249             graph->points_to[lhsvar] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1250           bitmap_set_bit (graph->points_to[lhsvar], rhsvar);
1251
1252           if (graph->pointed_by[rhsvar] == NULL)
1253             graph->pointed_by[rhsvar] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1254           bitmap_set_bit (graph->pointed_by[rhsvar], lhsvar);
1255
1256           /* Implicitly, *x = y */
1257           add_implicit_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar, rhsvar);
1258
1259           /* All related variables are no longer direct nodes.  */
1260           RESET_BIT (graph->direct_nodes, rhsvar);
1261           v = get_varinfo (rhsvar);
1262           if (!v->is_full_var)
1263             {
1264               v = lookup_vi_for_tree (v->decl);
1265               do
1266                 {
1267                   RESET_BIT (graph->direct_nodes, v->id);
1268                   v = v->next;
1269                 }
1270               while (v != NULL);
1271             }
1272           bitmap_set_bit (graph->address_taken, rhsvar);
1273         }
1274       else if (lhsvar > anything_id
1275                && lhsvar != rhsvar && lhs.offset == 0 && rhs.offset == 0)
1276         {
1277           /* x = y */
1278           add_pred_graph_edge (graph, lhsvar, rhsvar);
1279           /* Implicitly, *x = *y */
1280           add_implicit_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar,
1281                                    FIRST_REF_NODE + rhsvar);
1282         }
1283       else if (lhs.offset != 0 || rhs.offset != 0)
1284         {
1285           if (rhs.offset != 0)
1286             RESET_BIT (graph->direct_nodes, lhs.var);
1287           else if (lhs.offset != 0)
1288             RESET_BIT (graph->direct_nodes, rhs.var);
1289         }
1290     }
1291 }
1292
1293 /* Build the constraint graph, adding successor edges.  */
1294
1295 static void
1296 build_succ_graph (void)
1297 {
1298   unsigned i, t;
1299   constraint_t c;
1300
1301   FOR_EACH_VEC_ELT (constraint_t, constraints, i, c)
1302     {
1303       struct constraint_expr lhs;
1304       struct constraint_expr rhs;
1305       unsigned int lhsvar;
1306       unsigned int rhsvar;
1307
1308       if (!c)
1309         continue;
1310
1311       lhs = c->lhs;
1312       rhs = c->rhs;
1313       lhsvar = find (lhs.var);
1314       rhsvar = find (rhs.var);
1315
1316       if (lhs.type == DEREF)
1317         {
1318           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && rhs.type == SCALAR)
1319             add_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar, rhsvar);
1320         }
1321       else if (rhs.type == DEREF)
1322         {
1323           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && lhs.type == SCALAR)
1324             add_graph_edge (graph, lhsvar, FIRST_REF_NODE + rhsvar);
1325         }
1326       else if (rhs.type == ADDRESSOF)
1327         {
1328           /* x = &y */
1329           gcc_assert (find (rhs.var) == rhs.var);
1330           bitmap_set_bit (get_varinfo (lhsvar)->solution, rhsvar);
1331         }
1332       else if (lhsvar > anything_id
1333                && lhsvar != rhsvar && lhs.offset == 0 && rhs.offset == 0)
1334         {
1335           add_graph_edge (graph, lhsvar, rhsvar);
1336         }
1337     }
1338
1339   /* Add edges from STOREDANYTHING to all non-direct nodes that can
1340      receive pointers.  */
1341   t = find (storedanything_id);
1342   for (i = integer_id + 1; i < FIRST_REF_NODE; ++i)
1343     {
1344       if (!TEST_BIT (graph->direct_nodes, i)
1345           && get_varinfo (i)->may_have_pointers)
1346         add_graph_edge (graph, find (i), t);
1347     }
1348
1349   /* Everything stored to ANYTHING also potentially escapes.  */
1350   add_graph_edge (graph, find (escaped_id), t);
1351 }
1352
1353
1354 /* Changed variables on the last iteration.  */
1355 static bitmap changed;
1356
1357 /* Strongly Connected Component visitation info.  */
1358
1359 struct scc_info
1360 {
1361   sbitmap visited;
1362   sbitmap deleted;
1363   unsigned int *dfs;
1364   unsigned int *node_mapping;
1365   int current_index;
1366   VEC(unsigned,heap) *scc_stack;
1367 };
1368
1369
1370 /* Recursive routine to find strongly connected components in GRAPH.
1371    SI is the SCC info to store the information in, and N is the id of current
1372    graph node we are processing.
1373
1374    This is Tarjan's strongly connected component finding algorithm, as
1375    modified by Nuutila to keep only non-root nodes on the stack.
1376    The algorithm can be found in "On finding the strongly connected
1377    connected components in a directed graph" by Esko Nuutila and Eljas
1378    Soisalon-Soininen, in Information Processing Letters volume 49,
1379    number 1, pages 9-14.  */
1380
1381 static void
1382 scc_visit (constraint_graph_t graph, struct scc_info *si, unsigned int n)
1383 {
1384   unsigned int i;
1385   bitmap_iterator bi;
1386   unsigned int my_dfs;
1387
1388   SET_BIT (si->visited, n);
1389   si->dfs[n] = si->current_index ++;
1390   my_dfs = si->dfs[n];
1391
1392   /* Visit all the successors.  */
1393   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->succs[n], 0, i, bi)
1394     {
1395       unsigned int w;
1396
1397       if (i > LAST_REF_NODE)
1398         break;
1399
1400       w = find (i);
1401       if (TEST_BIT (si->deleted, w))
1402         continue;
1403
1404       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
1405         scc_visit (graph, si, w);
1406       {
1407         unsigned int t = find (w);
1408         unsigned int nnode = find (n);
1409         gcc_assert (nnode == n);
1410
1411         if (si->dfs[t] < si->dfs[nnode])
1412           si->dfs[n] = si->dfs[t];
1413       }
1414     }
1415
1416   /* See if any components have been identified.  */
1417   if (si->dfs[n] == my_dfs)
1418     {
1419       if (VEC_length (unsigned, si->scc_stack) > 0
1420           && si->dfs[VEC_last (unsigned, si->scc_stack)] >= my_dfs)
1421         {
1422           bitmap scc = BITMAP_ALLOC (NULL);
1423           unsigned int lowest_node;
1424           bitmap_iterator bi;
1425
1426           bitmap_set_bit (scc, n);
1427
1428           while (VEC_length (unsigned, si->scc_stack) != 0
1429                  && si->dfs[VEC_last (unsigned, si->scc_stack)] >= my_dfs)
1430             {
1431               unsigned int w = VEC_pop (unsigned, si->scc_stack);
1432
1433               bitmap_set_bit (scc, w);
1434             }
1435
1436           lowest_node = bitmap_first_set_bit (scc);
1437           gcc_assert (lowest_node < FIRST_REF_NODE);
1438
1439           /* Collapse the SCC nodes into a single node, and mark the
1440              indirect cycles.  */
1441           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (scc, 0, i, bi)
1442             {
1443               if (i < FIRST_REF_NODE)
1444                 {
1445                   if (unite (lowest_node, i))
1446                     unify_nodes (graph, lowest_node, i, false);
1447                 }
1448               else
1449                 {
1450                   unite (lowest_node, i);
1451                   graph->indirect_cycles[i - FIRST_REF_NODE] = lowest_node;
1452                 }
1453             }
1454         }
1455       SET_BIT (si->deleted, n);
1456     }
1457   else
1458     VEC_safe_push (unsigned, heap, si->scc_stack, n);
1459 }
1460
1461 /* Unify node FROM into node TO, updating the changed count if
1462    necessary when UPDATE_CHANGED is true.  */
1463
1464 static void
1465 unify_nodes (constraint_graph_t graph, unsigned int to, unsigned int from,
1466              bool update_changed)
1467 {
1468
1469   gcc_assert (to != from && find (to) == to);
1470   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1471     fprintf (dump_file, "Unifying %s to %s\n",
1472              get_varinfo (from)->name,
1473              get_varinfo (to)->name);
1474
1475   if (update_changed)
1476     stats.unified_vars_dynamic++;
1477   else
1478     stats.unified_vars_static++;
1479
1480   merge_graph_nodes (graph, to, from);
1481   merge_node_constraints (graph, to, from);
1482
1483   /* Mark TO as changed if FROM was changed. If TO was already marked
1484      as changed, decrease the changed count.  */
1485
1486   if (update_changed
1487       && bitmap_bit_p (changed, from))
1488     {
1489       bitmap_clear_bit (changed, from);
1490       bitmap_set_bit (changed, to);
1491     }
1492   if (get_varinfo (from)->solution)
1493     {
1494       /* If the solution changes because of the merging, we need to mark
1495          the variable as changed.  */
1496       if (bitmap_ior_into (get_varinfo (to)->solution,
1497                            get_varinfo (from)->solution))
1498         {
1499           if (update_changed)
1500             bitmap_set_bit (changed, to);
1501         }
1502
1503       BITMAP_FREE (get_varinfo (from)->solution);
1504       if (get_varinfo (from)->oldsolution)
1505         BITMAP_FREE (get_varinfo (from)->oldsolution);
1506
1507       if (stats.iterations > 0
1508           && get_varinfo (to)->oldsolution)
1509         BITMAP_FREE (get_varinfo (to)->oldsolution);
1510     }
1511   if (valid_graph_edge (graph, to, to))
1512     {
1513       if (graph->succs[to])
1514         bitmap_clear_bit (graph->succs[to], to);
1515     }
1516 }
1517
1518 /* Information needed to compute the topological ordering of a graph.  */
1519
1520 struct topo_info
1521 {
1522   /* sbitmap of visited nodes.  */
1523   sbitmap visited;
1524   /* Array that stores the topological order of the graph, *in
1525      reverse*.  */
1526   VEC(unsigned,heap) *topo_order;
1527 };
1528
1529
1530 /* Initialize and return a topological info structure.  */
1531
1532 static struct topo_info *
1533 init_topo_info (void)
1534 {
1535   size_t size = graph->size;
1536   struct topo_info *ti = XNEW (struct topo_info);
1537   ti->visited = sbitmap_alloc (size);
1538   sbitmap_zero (ti->visited);
1539   ti->topo_order = VEC_alloc (unsigned, heap, 1);
1540   return ti;
1541 }
1542
1543
1544 /* Free the topological sort info pointed to by TI.  */
1545
1546 static void
1547 free_topo_info (struct topo_info *ti)
1548 {
1549   sbitmap_free (ti->visited);
1550   VEC_free (unsigned, heap, ti->topo_order);
1551   free (ti);
1552 }
1553
1554 /* Visit the graph in topological order, and store the order in the
1555    topo_info structure.  */
1556
1557 static void
1558 topo_visit (constraint_graph_t graph, struct topo_info *ti,
1559             unsigned int n)
1560 {
1561   bitmap_iterator bi;
1562   unsigned int j;
1563
1564   SET_BIT (ti->visited, n);
1565
1566   if (graph->succs[n])
1567     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (graph->succs[n], 0, j, bi)
1568       {
1569         if (!TEST_BIT (ti->visited, j))
1570           topo_visit (graph, ti, j);
1571       }
1572
1573   VEC_safe_push (unsigned, heap, ti->topo_order, n);
1574 }
1575
1576 /* Process a constraint C that represents x = *(y + off), using DELTA as the
1577    starting solution for y.  */
1578
1579 static void
1580 do_sd_constraint (constraint_graph_t graph, constraint_t c,
1581                   bitmap delta)
1582 {
1583   unsigned int lhs = c->lhs.var;
1584   bool flag = false;
1585   bitmap sol = get_varinfo (lhs)->solution;
1586   unsigned int j;
1587   bitmap_iterator bi;
1588   HOST_WIDE_INT roffset = c->rhs.offset;
1589
1590   /* Our IL does not allow this.  */
1591   gcc_assert (c->lhs.offset == 0);
1592
1593   /* If the solution of Y contains anything it is good enough to transfer
1594      this to the LHS.  */
1595   if (bitmap_bit_p (delta, anything_id))
1596     {
1597       flag |= bitmap_set_bit (sol, anything_id);
1598       goto done;
1599     }
1600
1601   /* If we do not know at with offset the rhs is dereferenced compute
1602      the reachability set of DELTA, conservatively assuming it is
1603      dereferenced at all valid offsets.  */
1604   if (roffset == UNKNOWN_OFFSET)
1605     {
1606       solution_set_expand (delta, delta);
1607       /* No further offset processing is necessary.  */
1608       roffset = 0;
1609     }
1610
1611   /* For each variable j in delta (Sol(y)), add
1612      an edge in the graph from j to x, and union Sol(j) into Sol(x).  */
1613   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (delta, 0, j, bi)
1614     {
1615       varinfo_t v = get_varinfo (j);
1616       HOST_WIDE_INT fieldoffset = v->offset + roffset;
1617       unsigned int t;
1618
1619       if (v->is_full_var)
1620         fieldoffset = v->offset;
1621       else if (roffset != 0)
1622         v = first_vi_for_offset (v, fieldoffset);
1623       /* If the access is outside of the variable we can ignore it.  */
1624       if (!v)
1625         continue;
1626
1627       do
1628         {
1629           t = find (v->id);
1630
1631           /* Adding edges from the special vars is pointless.
1632              They don't have sets that can change.  */
1633           if (get_varinfo (t)->is_special_var)
1634             flag |= bitmap_ior_into (sol, get_varinfo (t)->solution);
1635           /* Merging the solution from ESCAPED needlessly increases
1636              the set.  Use ESCAPED as representative instead.  */
1637           else if (v->id == escaped_id)
1638             flag |= bitmap_set_bit (sol, escaped_id);
1639           else if (v->may_have_pointers
1640                    && add_graph_edge (graph, lhs, t))
1641             flag |= bitmap_ior_into (sol, get_varinfo (t)->solution);
1642
1643           /* If the variable is not exactly at the requested offset
1644              we have to include the next one.  */
1645           if (v->offset == (unsigned HOST_WIDE_INT)fieldoffset
1646               || v->next == NULL)
1647             break;
1648
1649           v = v->next;
1650           fieldoffset = v->offset;
1651         }
1652       while (1);
1653     }
1654
1655 done:
1656   /* If the LHS solution changed, mark the var as changed.  */
1657   if (flag)
1658     {
1659       get_varinfo (lhs)->solution = sol;
1660       bitmap_set_bit (changed, lhs);
1661     }
1662 }
1663
1664 /* Process a constraint C that represents *(x + off) = y using DELTA
1665    as the starting solution for x.  */
1666
1667 static void
1668 do_ds_constraint (constraint_t c, bitmap delta)
1669 {
1670   unsigned int rhs = c->rhs.var;
1671   bitmap sol = get_varinfo (rhs)->solution;
1672   unsigned int j;
1673   bitmap_iterator bi;
1674   HOST_WIDE_INT loff = c->lhs.offset;
1675   bool escaped_p = false;
1676
1677   /* Our IL does not allow this.  */
1678   gcc_assert (c->rhs.offset == 0);
1679
1680   /* If the solution of y contains ANYTHING simply use the ANYTHING
1681      solution.  This avoids needlessly increasing the points-to sets.  */
1682   if (bitmap_bit_p (sol, anything_id))
1683     sol = get_varinfo (find (anything_id))->solution;
1684
1685   /* If the solution for x contains ANYTHING we have to merge the
1686      solution of y into all pointer variables which we do via
1687      STOREDANYTHING.  */
1688   if (bitmap_bit_p (delta, anything_id))
1689     {
1690       unsigned t = find (storedanything_id);
1691       if (add_graph_edge (graph, t, rhs))
1692         {
1693           if (bitmap_ior_into (get_varinfo (t)->solution, sol))
1694             bitmap_set_bit (changed, t);
1695         }
1696       return;
1697     }
1698
1699   /* If we do not know at with offset the rhs is dereferenced compute
1700      the reachability set of DELTA, conservatively assuming it is
1701      dereferenced at all valid offsets.  */
1702   if (loff == UNKNOWN_OFFSET)
1703     {
1704       solution_set_expand (delta, delta);
1705       loff = 0;
1706     }
1707
1708   /* For each member j of delta (Sol(x)), add an edge from y to j and
1709      union Sol(y) into Sol(j) */
1710   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (delta, 0, j, bi)
1711     {
1712       varinfo_t v = get_varinfo (j);
1713       unsigned int t;
1714       HOST_WIDE_INT fieldoffset = v->offset + loff;
1715
1716       if (v->is_full_var)
1717         fieldoffset = v->offset;
1718       else if (loff != 0)
1719         v = first_vi_for_offset (v, fieldoffset);
1720       /* If the access is outside of the variable we can ignore it.  */
1721       if (!v)
1722         continue;
1723
1724       do
1725         {
1726           if (v->may_have_pointers)
1727             {
1728               /* If v is a global variable then this is an escape point.  */
1729               if (v->is_global_var
1730                   && !escaped_p)
1731                 {
1732                   t = find (escaped_id);
1733                   if (add_graph_edge (graph, t, rhs)
1734                       && bitmap_ior_into (get_varinfo (t)->solution, sol))
1735                     bitmap_set_bit (changed, t);
1736                   /* Enough to let rhs escape once.  */
1737                   escaped_p = true;
1738                 }
1739
1740               if (v->is_special_var)
1741                 break;
1742
1743               t = find (v->id);
1744               if (add_graph_edge (graph, t, rhs)
1745                   && bitmap_ior_into (get_varinfo (t)->solution, sol))
1746                 bitmap_set_bit (changed, t);
1747             }
1748
1749           /* If the variable is not exactly at the requested offset
1750              we have to include the next one.  */
1751           if (v->offset == (unsigned HOST_WIDE_INT)fieldoffset
1752               || v->next == NULL)
1753             break;
1754
1755           v = v->next;
1756           fieldoffset = v->offset;
1757         }
1758       while (1);
1759     }
1760 }
1761
1762 /* Handle a non-simple (simple meaning requires no iteration),
1763    constraint (IE *x = &y, x = *y, *x = y, and x = y with offsets involved).  */
1764
1765 static void
1766 do_complex_constraint (constraint_graph_t graph, constraint_t c, bitmap delta)
1767 {
1768   if (c->lhs.type == DEREF)
1769     {
1770       if (c->rhs.type == ADDRESSOF)
1771         {
1772           gcc_unreachable();
1773         }
1774       else
1775         {
1776           /* *x = y */
1777           do_ds_constraint (c, delta);
1778         }
1779     }
1780   else if (c->rhs.type == DEREF)
1781     {
1782       /* x = *y */
1783       if (!(get_varinfo (c->lhs.var)->is_special_var))
1784         do_sd_constraint (graph, c, delta);
1785     }
1786   else
1787     {
1788       bitmap tmp;
1789       bitmap solution;
1790       bool flag = false;
1791
1792       gcc_assert (c->rhs.type == SCALAR && c->lhs.type == SCALAR);
1793       solution = get_varinfo (c->rhs.var)->solution;
1794       tmp = get_varinfo (c->lhs.var)->solution;
1795
1796       flag = set_union_with_increment (tmp, solution, c->rhs.offset);
1797
1798       if (flag)
1799         {
1800           get_varinfo (c->lhs.var)->solution = tmp;
1801           bitmap_set_bit (changed, c->lhs.var);
1802         }
1803     }
1804 }
1805
1806 /* Initialize and return a new SCC info structure.  */
1807
1808 static struct scc_info *
1809 init_scc_info (size_t size)
1810 {
1811   struct scc_info *si = XNEW (struct scc_info);
1812   size_t i;
1813
1814   si->current_index = 0;
1815   si->visited = sbitmap_alloc (size);
1816   sbitmap_zero (si->visited);
1817   si->deleted = sbitmap_alloc (size);
1818   sbitmap_zero (si->deleted);
1819   si->node_mapping = XNEWVEC (unsigned int, size);
1820   si->dfs = XCNEWVEC (unsigned int, size);
1821
1822   for (i = 0; i < size; i++)
1823     si->node_mapping[i] = i;
1824
1825   si->scc_stack = VEC_alloc (unsigned, heap, 1);
1826   return si;
1827 }
1828
1829 /* Free an SCC info structure pointed to by SI */
1830
1831 static void
1832 free_scc_info (struct scc_info *si)
1833 {
1834   sbitmap_free (si->visited);
1835   sbitmap_free (si->deleted);
1836   free (si->node_mapping);
1837   free (si->dfs);
1838   VEC_free (unsigned, heap, si->scc_stack);
1839   free (si);
1840 }
1841
1842
1843 /* Find indirect cycles in GRAPH that occur, using strongly connected
1844    components, and note them in the indirect cycles map.
1845
1846    This technique comes from Ben Hardekopf and Calvin Lin,
1847    "It Pays to be Lazy: Fast and Accurate Pointer Analysis for Millions of
1848    Lines of Code", submitted to PLDI 2007.  */
1849
1850 static void
1851 find_indirect_cycles (constraint_graph_t graph)
1852 {
1853   unsigned int i;
1854   unsigned int size = graph->size;
1855   struct scc_info *si = init_scc_info (size);
1856
1857   for (i = 0; i < MIN (LAST_REF_NODE, size); i ++ )
1858     if (!TEST_BIT (si->visited, i) && find (i) == i)
1859       scc_visit (graph, si, i);
1860
1861   free_scc_info (si);
1862 }
1863
1864 /* Compute a topological ordering for GRAPH, and store the result in the
1865    topo_info structure TI.  */
1866
1867 static void
1868 compute_topo_order (constraint_graph_t graph,
1869                     struct topo_info *ti)
1870 {
1871   unsigned int i;
1872   unsigned int size = graph->size;
1873
1874   for (i = 0; i != size; ++i)
1875     if (!TEST_BIT (ti->visited, i) && find (i) == i)
1876       topo_visit (graph, ti, i);
1877 }
1878
1879 /* Structure used to for hash value numbering of pointer equivalence
1880    classes.  */
1881
1882 typedef struct equiv_class_label
1883 {
1884   hashval_t hashcode;
1885   unsigned int equivalence_class;
1886   bitmap labels;
1887 } *equiv_class_label_t;
1888 typedef const struct equiv_class_label *const_equiv_class_label_t;
1889
1890 /* A hashtable for mapping a bitmap of labels->pointer equivalence
1891    classes.  */
1892 static htab_t pointer_equiv_class_table;
1893
1894 /* A hashtable for mapping a bitmap of labels->location equivalence
1895    classes.  */
1896 static htab_t location_equiv_class_table;
1897
1898 /* Hash function for a equiv_class_label_t */
1899
1900 static hashval_t
1901 equiv_class_label_hash (const void *p)
1902 {
1903   const_equiv_class_label_t const ecl = (const_equiv_class_label_t) p;
1904   return ecl->hashcode;
1905 }
1906
1907 /* Equality function for two equiv_class_label_t's.  */
1908
1909 static int
1910 equiv_class_label_eq (const void *p1, const void *p2)
1911 {
1912   const_equiv_class_label_t const eql1 = (const_equiv_class_label_t) p1;
1913   const_equiv_class_label_t const eql2 = (const_equiv_class_label_t) p2;
1914   return (eql1->hashcode == eql2->hashcode
1915           && bitmap_equal_p (eql1->labels, eql2->labels));
1916 }
1917
1918 /* Lookup a equivalence class in TABLE by the bitmap of LABELS it
1919    contains.  */
1920
1921 static unsigned int
1922 equiv_class_lookup (htab_t table, bitmap labels)
1923 {
1924   void **slot;
1925   struct equiv_class_label ecl;
1926
1927   ecl.labels = labels;
1928   ecl.hashcode = bitmap_hash (labels);
1929
1930   slot = htab_find_slot_with_hash (table, &ecl,
1931                                    ecl.hashcode, NO_INSERT);
1932   if (!slot)
1933     return 0;
1934   else
1935     return ((equiv_class_label_t) *slot)->equivalence_class;
1936 }
1937
1938
1939 /* Add an equivalence class named EQUIVALENCE_CLASS with labels LABELS
1940    to TABLE.  */
1941
1942 static void
1943 equiv_class_add (htab_t table, unsigned int equivalence_class,
1944                  bitmap labels)
1945 {
1946   void **slot;
1947   equiv_class_label_t ecl = XNEW (struct equiv_class_label);
1948
1949   ecl->labels = labels;
1950   ecl->equivalence_class = equivalence_class;
1951   ecl->hashcode = bitmap_hash (labels);
1952
1953   slot = htab_find_slot_with_hash (table, ecl,
1954                                    ecl->hashcode, INSERT);
1955   gcc_assert (!*slot);
1956   *slot = (void *) ecl;
1957 }
1958
1959 /* Perform offline variable substitution.
1960
1961    This is a worst case quadratic time way of identifying variables
1962    that must have equivalent points-to sets, including those caused by
1963    static cycles, and single entry subgraphs, in the constraint graph.
1964
1965    The technique is described in "Exploiting Pointer and Location
1966    Equivalence to Optimize Pointer Analysis. In the 14th International
1967    Static Analysis Symposium (SAS), August 2007."  It is known as the
1968    "HU" algorithm, and is equivalent to value numbering the collapsed
1969    constraint graph including evaluating unions.
1970
1971    The general method of finding equivalence classes is as follows:
1972    Add fake nodes (REF nodes) and edges for *a = b and a = *b constraints.
1973    Initialize all non-REF nodes to be direct nodes.
1974    For each constraint a = a U {b}, we set pts(a) = pts(a) u {fresh
1975    variable}
1976    For each constraint containing the dereference, we also do the same
1977    thing.
1978
1979    We then compute SCC's in the graph and unify nodes in the same SCC,
1980    including pts sets.
1981
1982    For each non-collapsed node x:
1983     Visit all unvisited explicit incoming edges.
1984     Ignoring all non-pointers, set pts(x) = Union of pts(a) for y
1985     where y->x.
1986     Lookup the equivalence class for pts(x).
1987      If we found one, equivalence_class(x) = found class.
1988      Otherwise, equivalence_class(x) = new class, and new_class is
1989     added to the lookup table.
1990
1991    All direct nodes with the same equivalence class can be replaced
1992    with a single representative node.
1993    All unlabeled nodes (label == 0) are not pointers and all edges
1994    involving them can be eliminated.
1995    We perform these optimizations during rewrite_constraints
1996
1997    In addition to pointer equivalence class finding, we also perform
1998    location equivalence class finding.  This is the set of variables
1999    that always appear together in points-to sets.  We use this to
2000    compress the size of the points-to sets.  */
2001
2002 /* Current maximum pointer equivalence class id.  */
2003 static int pointer_equiv_class;
2004
2005 /* Current maximum location equivalence class id.  */
2006 static int location_equiv_class;
2007
2008 /* Recursive routine to find strongly connected components in GRAPH,
2009    and label it's nodes with DFS numbers.  */
2010
2011 static void
2012 condense_visit (constraint_graph_t graph, struct scc_info *si, unsigned int n)
2013 {
2014   unsigned int i;
2015   bitmap_iterator bi;
2016   unsigned int my_dfs;
2017
2018   gcc_assert (si->node_mapping[n] == n);
2019   SET_BIT (si->visited, n);
2020   si->dfs[n] = si->current_index ++;
2021   my_dfs = si->dfs[n];
2022
2023   /* Visit all the successors.  */
2024   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->preds[n], 0, i, bi)
2025     {
2026       unsigned int w = si->node_mapping[i];
2027
2028       if (TEST_BIT (si->deleted, w))
2029         continue;
2030
2031       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
2032         condense_visit (graph, si, w);
2033       {
2034         unsigned int t = si->node_mapping[w];
2035         unsigned int nnode = si->node_mapping[n];
2036         gcc_assert (nnode == n);
2037
2038         if (si->dfs[t] < si->dfs[nnode])
2039           si->dfs[n] = si->dfs[t];
2040       }
2041     }
2042
2043   /* Visit all the implicit predecessors.  */
2044   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->implicit_preds[n], 0, i, bi)
2045     {
2046       unsigned int w = si->node_mapping[i];
2047
2048       if (TEST_BIT (si->deleted, w))
2049         continue;
2050
2051       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
2052         condense_visit (graph, si, w);
2053       {
2054         unsigned int t = si->node_mapping[w];
2055         unsigned int nnode = si->node_mapping[n];
2056         gcc_assert (nnode == n);
2057
2058         if (si->dfs[t] < si->dfs[nnode])
2059           si->dfs[n] = si->dfs[t];
2060       }
2061     }
2062
2063   /* See if any components have been identified.  */
2064   if (si->dfs[n] == my_dfs)
2065     {
2066       while (VEC_length (unsigned, si->scc_stack) != 0
2067              && si->dfs[VEC_last (unsigned, si->scc_stack)] >= my_dfs)
2068         {
2069           unsigned int w = VEC_pop (unsigned, si->scc_stack);
2070           si->node_mapping[w] = n;
2071
2072           if (!TEST_BIT (graph->direct_nodes, w))
2073             RESET_BIT (graph->direct_nodes, n);
2074
2075           /* Unify our nodes.  */
2076           if (graph->preds[w])
2077             {
2078               if (!graph->preds[n])
2079                 graph->preds[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2080               bitmap_ior_into (graph->preds[n], graph->preds[w]);
2081             }
2082           if (graph->implicit_preds[w])
2083             {
2084               if (!graph->implicit_preds[n])
2085                 graph->implicit_preds[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2086               bitmap_ior_into (graph->implicit_preds[n],
2087                                graph->implicit_preds[w]);
2088             }
2089           if (graph->points_to[w])
2090             {
2091               if (!graph->points_to[n])
2092                 graph->points_to[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2093               bitmap_ior_into (graph->points_to[n],
2094                                graph->points_to[w]);
2095             }
2096         }
2097       SET_BIT (si->deleted, n);
2098     }
2099   else
2100     VEC_safe_push (unsigned, heap, si->scc_stack, n);
2101 }
2102
2103 /* Label pointer equivalences.  */
2104
2105 static void
2106 label_visit (constraint_graph_t graph, struct scc_info *si, unsigned int n)
2107 {
2108   unsigned int i;
2109   bitmap_iterator bi;
2110   SET_BIT (si->visited, n);
2111
2112   if (!graph->points_to[n])
2113     graph->points_to[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2114
2115   /* Label and union our incoming edges's points to sets.  */
2116   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->preds[n], 0, i, bi)
2117     {
2118       unsigned int w = si->node_mapping[i];
2119       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
2120         label_visit (graph, si, w);
2121
2122       /* Skip unused edges  */
2123       if (w == n || graph->pointer_label[w] == 0)
2124         continue;
2125
2126       if (graph->points_to[w])
2127         bitmap_ior_into(graph->points_to[n], graph->points_to[w]);
2128     }
2129   /* Indirect nodes get fresh variables.  */
2130   if (!TEST_BIT (graph->direct_nodes, n))
2131     bitmap_set_bit (graph->points_to[n], FIRST_REF_NODE + n);
2132
2133   if (!bitmap_empty_p (graph->points_to[n]))
2134     {
2135       unsigned int label = equiv_class_lookup (pointer_equiv_class_table,
2136                                                graph->points_to[n]);
2137       if (!label)
2138         {
2139           label = pointer_equiv_class++;
2140           equiv_class_add (pointer_equiv_class_table,
2141                            label, graph->points_to[n]);
2142         }
2143       graph->pointer_label[n] = label;
2144     }
2145 }
2146
2147 /* Perform offline variable substitution, discovering equivalence
2148    classes, and eliminating non-pointer variables.  */
2149
2150 static struct scc_info *
2151 perform_var_substitution (constraint_graph_t graph)
2152 {
2153   unsigned int i;
2154   unsigned int size = graph->size;
2155   struct scc_info *si = init_scc_info (size);
2156
2157   bitmap_obstack_initialize (&iteration_obstack);
2158   pointer_equiv_class_table = htab_create (511, equiv_class_label_hash,
2159                                            equiv_class_label_eq, free);
2160   location_equiv_class_table = htab_create (511, equiv_class_label_hash,
2161                                             equiv_class_label_eq, free);
2162   pointer_equiv_class = 1;
2163   location_equiv_class = 1;
2164
2165   /* Condense the nodes, which means to find SCC's, count incoming
2166      predecessors, and unite nodes in SCC's.  */
2167   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2168     if (!TEST_BIT (si->visited, si->node_mapping[i]))
2169       condense_visit (graph, si, si->node_mapping[i]);
2170
2171   sbitmap_zero (si->visited);
2172   /* Actually the label the nodes for pointer equivalences  */
2173   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2174     if (!TEST_BIT (si->visited, si->node_mapping[i]))
2175       label_visit (graph, si, si->node_mapping[i]);
2176
2177   /* Calculate location equivalence labels.  */
2178   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2179     {
2180       bitmap pointed_by;
2181       bitmap_iterator bi;
2182       unsigned int j;
2183       unsigned int label;
2184
2185       if (!graph->pointed_by[i])
2186         continue;
2187       pointed_by = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
2188
2189       /* Translate the pointed-by mapping for pointer equivalence
2190          labels.  */
2191       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (graph->pointed_by[i], 0, j, bi)
2192         {
2193           bitmap_set_bit (pointed_by,
2194                           graph->pointer_label[si->node_mapping[j]]);
2195         }
2196       /* The original pointed_by is now dead.  */
2197       BITMAP_FREE (graph->pointed_by[i]);
2198
2199       /* Look up the location equivalence label if one exists, or make
2200          one otherwise.  */
2201       label = equiv_class_lookup (location_equiv_class_table,
2202                                   pointed_by);
2203       if (label == 0)
2204         {
2205           label = location_equiv_class++;
2206           equiv_class_add (location_equiv_class_table,
2207                            label, pointed_by);
2208         }
2209       else
2210         {
2211           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2212             fprintf (dump_file, "Found location equivalence for node %s\n",
2213                      get_varinfo (i)->name);
2214           BITMAP_FREE (pointed_by);
2215         }
2216       graph->loc_label[i] = label;
2217
2218     }
2219
2220   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2221     for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2222       {
2223         bool direct_node = TEST_BIT (graph->direct_nodes, i);
2224         fprintf (dump_file,
2225                  "Equivalence classes for %s node id %d:%s are pointer: %d"
2226                  ", location:%d\n",
2227                  direct_node ? "Direct node" : "Indirect node", i,
2228                  get_varinfo (i)->name,
2229                  graph->pointer_label[si->node_mapping[i]],
2230                  graph->loc_label[si->node_mapping[i]]);
2231       }
2232
2233   /* Quickly eliminate our non-pointer variables.  */
2234
2235   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2236     {
2237       unsigned int node = si->node_mapping[i];
2238
2239       if (graph->pointer_label[node] == 0)
2240         {
2241           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2242             fprintf (dump_file,
2243                      "%s is a non-pointer variable, eliminating edges.\n",
2244                      get_varinfo (node)->name);
2245           stats.nonpointer_vars++;
2246           clear_edges_for_node (graph, node);
2247         }
2248     }
2249
2250   return si;
2251 }
2252
2253 /* Free information that was only necessary for variable
2254    substitution.  */
2255
2256 static void
2257 free_var_substitution_info (struct scc_info *si)
2258 {
2259   free_scc_info (si);
2260   free (graph->pointer_label);
2261   free (graph->loc_label);
2262   free (graph->pointed_by);
2263   free (graph->points_to);
2264   free (graph->eq_rep);
2265   sbitmap_free (graph->direct_nodes);
2266   htab_delete (pointer_equiv_class_table);
2267   htab_delete (location_equiv_class_table);
2268   bitmap_obstack_release (&iteration_obstack);
2269 }
2270
2271 /* Return an existing node that is equivalent to NODE, which has
2272    equivalence class LABEL, if one exists.  Return NODE otherwise.  */
2273
2274 static unsigned int
2275 find_equivalent_node (constraint_graph_t graph,
2276                       unsigned int node, unsigned int label)
2277 {
2278   /* If the address version of this variable is unused, we can
2279      substitute it for anything else with the same label.
2280      Otherwise, we know the pointers are equivalent, but not the
2281      locations, and we can unite them later.  */
2282
2283   if (!bitmap_bit_p (graph->address_taken, node))
2284     {
2285       gcc_assert (label < graph->size);
2286
2287       if (graph->eq_rep[label] != -1)
2288         {
2289           /* Unify the two variables since we know they are equivalent.  */
2290           if (unite (graph->eq_rep[label], node))
2291             unify_nodes (graph, graph->eq_rep[label], node, false);
2292           return graph->eq_rep[label];
2293         }
2294       else
2295         {
2296           graph->eq_rep[label] = node;
2297           graph->pe_rep[label] = node;
2298         }
2299     }
2300   else
2301     {
2302       gcc_assert (label < graph->size);
2303       graph->pe[node] = label;
2304       if (graph->pe_rep[label] == -1)
2305         graph->pe_rep[label] = node;
2306     }
2307
2308   return node;
2309 }
2310
2311 /* Unite pointer equivalent but not location equivalent nodes in
2312    GRAPH.  This may only be performed once variable substitution is
2313    finished.  */
2314
2315 static void
2316 unite_pointer_equivalences (constraint_graph_t graph)
2317 {
2318   unsigned int i;
2319
2320   /* Go through the pointer equivalences and unite them to their
2321      representative, if they aren't already.  */
2322   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2323     {
2324       unsigned int label = graph->pe[i];
2325       if (label)
2326         {
2327           int label_rep = graph->pe_rep[label];
2328
2329           if (label_rep == -1)
2330             continue;
2331
2332           label_rep = find (label_rep);
2333           if (label_rep >= 0 && unite (label_rep, find (i)))
2334             unify_nodes (graph, label_rep, i, false);
2335         }
2336     }
2337 }
2338
2339 /* Move complex constraints to the GRAPH nodes they belong to.  */
2340
2341 static void
2342 move_complex_constraints (constraint_graph_t graph)
2343 {
2344   int i;
2345   constraint_t c;
2346
2347   FOR_EACH_VEC_ELT (constraint_t, constraints, i, c)
2348     {
2349       if (c)
2350         {
2351           struct constraint_expr lhs = c->lhs;
2352           struct constraint_expr rhs = c->rhs;
2353
2354           if (lhs.type == DEREF)
2355             {
2356               insert_into_complex (graph, lhs.var, c);
2357             }
2358           else if (rhs.type == DEREF)
2359             {
2360               if (!(get_varinfo (lhs.var)->is_special_var))
2361                 insert_into_complex (graph, rhs.var, c);
2362             }
2363           else if (rhs.type != ADDRESSOF && lhs.var > anything_id
2364                    && (lhs.offset != 0 || rhs.offset != 0))
2365             {
2366               insert_into_complex (graph, rhs.var, c);
2367             }
2368         }
2369     }
2370 }
2371
2372
2373 /* Optimize and rewrite complex constraints while performing
2374    collapsing of equivalent nodes.  SI is the SCC_INFO that is the
2375    result of perform_variable_substitution.  */
2376
2377 static void
2378 rewrite_constraints (constraint_graph_t graph,
2379                      struct scc_info *si)
2380 {
2381   int i;
2382   unsigned int j;
2383   constraint_t c;
2384
2385   for (j = 0; j < graph->size; j++)
2386     gcc_assert (find (j) == j);
2387
2388   FOR_EACH_VEC_ELT (constraint_t, constraints, i, c)
2389     {
2390       struct constraint_expr lhs = c->lhs;
2391       struct constraint_expr rhs = c->rhs;
2392       unsigned int lhsvar = find (lhs.var);
2393       unsigned int rhsvar = find (rhs.var);
2394       unsigned int lhsnode, rhsnode;
2395       unsigned int lhslabel, rhslabel;
2396
2397       lhsnode = si->node_mapping[lhsvar];
2398       rhsnode = si->node_mapping[rhsvar];
2399       lhslabel = graph->pointer_label[lhsnode];
2400       rhslabel = graph->pointer_label[rhsnode];
2401
2402       /* See if it is really a non-pointer variable, and if so, ignore
2403          the constraint.  */
2404       if (lhslabel == 0)
2405         {
2406           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2407             {
2408
2409               fprintf (dump_file, "%s is a non-pointer variable,"
2410                        "ignoring constraint:",
2411                        get_varinfo (lhs.var)->name);
2412               dump_constraint (dump_file, c);
2413               fprintf (dump_file, "\n");
2414             }
2415           VEC_replace (constraint_t, constraints, i, NULL);
2416           continue;
2417         }
2418
2419       if (rhslabel == 0)
2420         {
2421           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2422             {
2423
2424               fprintf (dump_file, "%s is a non-pointer variable,"
2425                        "ignoring constraint:",
2426                        get_varinfo (rhs.var)->name);
2427               dump_constraint (dump_file, c);
2428               fprintf (dump_file, "\n");
2429             }
2430           VEC_replace (constraint_t, constraints, i, NULL);
2431           continue;
2432         }
2433
2434       lhsvar = find_equivalent_node (graph, lhsvar, lhslabel);
2435       rhsvar = find_equivalent_node (graph, rhsvar, rhslabel);
2436       c->lhs.var = lhsvar;
2437       c->rhs.var = rhsvar;
2438
2439     }
2440 }
2441
2442 /* Eliminate indirect cycles involving NODE.  Return true if NODE was
2443    part of an SCC, false otherwise.  */
2444
2445 static bool
2446 eliminate_indirect_cycles (unsigned int node)
2447 {
2448   if (graph->indirect_cycles[node] != -1
2449       && !bitmap_empty_p (get_varinfo (node)->solution))
2450     {
2451       unsigned int i;
2452       VEC(unsigned,heap) *queue = NULL;
2453       int queuepos;
2454       unsigned int to = find (graph->indirect_cycles[node]);
2455       bitmap_iterator bi;
2456
2457       /* We can't touch the solution set and call unify_nodes
2458          at the same time, because unify_nodes is going to do
2459          bitmap unions into it. */
2460
2461       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (get_varinfo (node)->solution, 0, i, bi)
2462         {
2463           if (find (i) == i && i != to)
2464             {
2465               if (unite (to, i))
2466                 VEC_safe_push (unsigned, heap, queue, i);
2467             }
2468         }
2469
2470       for (queuepos = 0;
2471            VEC_iterate (unsigned, queue, queuepos, i);
2472            queuepos++)
2473         {
2474           unify_nodes (graph, to, i, true);
2475         }
2476       VEC_free (unsigned, heap, queue);
2477       return true;
2478     }
2479   return false;
2480 }
2481
2482 /* Solve the constraint graph GRAPH using our worklist solver.
2483    This is based on the PW* family of solvers from the "Efficient Field
2484    Sensitive Pointer Analysis for C" paper.
2485    It works by iterating over all the graph nodes, processing the complex
2486    constraints and propagating the copy constraints, until everything stops
2487    changed.  This corresponds to steps 6-8 in the solving list given above.  */
2488
2489 static void
2490 solve_graph (constraint_graph_t graph)
2491 {
2492   unsigned int size = graph->size;
2493   unsigned int i;
2494   bitmap pts;
2495
2496   changed = BITMAP_ALLOC (NULL);
2497
2498   /* Mark all initial non-collapsed nodes as changed.  */
2499   for (i = 0; i < size; i++)
2500     {
2501       varinfo_t ivi = get_varinfo (i);
2502       if (find (i) == i && !bitmap_empty_p (ivi->solution)
2503           && ((graph->succs[i] && !bitmap_empty_p (graph->succs[i]))
2504               || VEC_length (constraint_t, graph->complex[i]) > 0))
2505         bitmap_set_bit (changed, i);
2506     }
2507
2508   /* Allocate a bitmap to be used to store the changed bits.  */
2509   pts = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
2510
2511   while (!bitmap_empty_p (changed))
2512     {
2513       unsigned int i;
2514       struct topo_info *ti = init_topo_info ();
2515       stats.iterations++;
2516
2517       bitmap_obstack_initialize (&iteration_obstack);
2518
2519       compute_topo_order (graph, ti);
2520
2521       while (VEC_length (unsigned, ti->topo_order) != 0)
2522         {
2523
2524           i = VEC_pop (unsigned, ti->topo_order);
2525
2526           /* If this variable is not a representative, skip it.  */
2527           if (find (i) != i)
2528             continue;
2529
2530           /* In certain indirect cycle cases, we may merge this
2531              variable to another.  */
2532           if (eliminate_indirect_cycles (i) && find (i) != i)
2533             continue;
2534
2535           /* If the node has changed, we need to process the
2536              complex constraints and outgoing edges again.  */
2537           if (bitmap_clear_bit (changed, i))
2538             {
2539               unsigned int j;
2540               constraint_t c;
2541               bitmap solution;
2542               VEC(constraint_t,heap) *complex = graph->complex[i];
2543               varinfo_t vi = get_varinfo (i);
2544               bool solution_empty;
2545
2546               /* Compute the changed set of solution bits.  */
2547               if (vi->oldsolution)
2548                 bitmap_and_compl (pts, vi->solution, vi->oldsolution);
2549               else
2550                 bitmap_copy (pts, vi->solution);
2551
2552               if (bitmap_empty_p (pts))
2553                 continue;
2554
2555               if (vi->oldsolution)
2556                 bitmap_ior_into (vi->oldsolution, pts);
2557               else
2558                 {
2559                   vi->oldsolution = BITMAP_ALLOC (&oldpta_obstack);
2560                   bitmap_copy (vi->oldsolution, pts);
2561                 }
2562
2563               solution = vi->solution;
2564               solution_empty = bitmap_empty_p (solution);
2565
2566               /* Process the complex constraints */
2567               FOR_EACH_VEC_ELT (constraint_t, complex, j, c)
2568                 {
2569                   /* XXX: This is going to unsort the constraints in
2570                      some cases, which will occasionally add duplicate
2571                      constraints during unification.  This does not
2572                      affect correctness.  */
2573                   c->lhs.var = find (c->lhs.var);
2574                   c->rhs.var = find (c->rhs.var);
2575
2576                   /* The only complex constraint that can change our
2577                      solution to non-empty, given an empty solution,
2578                      is a constraint where the lhs side is receiving
2579                      some set from elsewhere.  */
2580                   if (!solution_empty || c->lhs.type != DEREF)
2581                     do_complex_constraint (graph, c, pts);
2582                 }
2583
2584               solution_empty = bitmap_empty_p (solution);
2585
2586               if (!solution_empty)
2587                 {
2588                   bitmap_iterator bi;
2589                   unsigned eff_escaped_id = find (escaped_id);
2590
2591                   /* Propagate solution to all successors.  */
2592                   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->succs[i],
2593                                                 0, j, bi)
2594                     {
2595                       bitmap tmp;
2596                       bool flag;
2597
2598                       unsigned int to = find (j);
2599                       tmp = get_varinfo (to)->solution;
2600                       flag = false;
2601
2602                       /* Don't try to propagate to ourselves.  */
2603                       if (to == i)
2604                         continue;
2605
2606                       /* If we propagate from ESCAPED use ESCAPED as
2607                          placeholder.  */
2608                       if (i == eff_escaped_id)
2609                         flag = bitmap_set_bit (tmp, escaped_id);
2610                       else
2611                         flag = set_union_with_increment (tmp, pts, 0);
2612
2613                       if (flag)
2614                         {
2615                           get_varinfo (to)->solution = tmp;
2616                           bitmap_set_bit (changed, to);
2617                         }
2618                     }
2619                 }
2620             }
2621         }
2622       free_topo_info (ti);
2623       bitmap_obstack_release (&iteration_obstack);
2624     }
2625
2626   BITMAP_FREE (pts);
2627   BITMAP_FREE (changed);
2628   bitmap_obstack_release (&oldpta_obstack);
2629 }
2630
2631 /* Map from trees to variable infos.  */
2632 static struct pointer_map_t *vi_for_tree;
2633
2634
2635 /* Insert ID as the variable id for tree T in the vi_for_tree map.  */
2636
2637 static void
2638 insert_vi_for_tree (tree t, varinfo_t vi)
2639 {
2640   void **slot = pointer_map_insert (vi_for_tree, t);
2641   gcc_assert (vi);
2642   gcc_assert (*slot == NULL);
2643   *slot = vi;
2644 }
2645
2646 /* Find the variable info for tree T in VI_FOR_TREE.  If T does not
2647    exist in the map, return NULL, otherwise, return the varinfo we found.  */
2648
2649 static varinfo_t
2650 lookup_vi_for_tree (tree t)
2651 {
2652   void **slot = pointer_map_contains (vi_for_tree, t);
2653   if (slot == NULL)
2654     return NULL;
2655
2656   return (varinfo_t) *slot;
2657 }
2658
2659 /* Return a printable name for DECL  */
2660
2661 static const char *
2662 alias_get_name (tree decl)
2663 {
2664   const char *res;
2665   char *temp;
2666   int num_printed = 0;
2667
2668   if (DECL_ASSEMBLER_NAME_SET_P (decl))
2669     res = IDENTIFIER_POINTER (DECL_ASSEMBLER_NAME (decl));
2670   else
2671     res= get_name (decl);
2672   if (res != NULL)
2673     return res;
2674
2675   res = "NULL";
2676   if (!dump_file)
2677     return res;
2678
2679   if (TREE_CODE (decl) == SSA_NAME)
2680     {
2681       num_printed = asprintf (&temp, "%s_%u",
2682                               alias_get_name (SSA_NAME_VAR (decl)),
2683                               SSA_NAME_VERSION (decl));
2684     }
2685   else if (DECL_P (decl))
2686     {
2687       num_printed = asprintf (&temp, "D.%u", DECL_UID (decl));
2688     }
2689   if (num_printed > 0)
2690     {
2691       res = ggc_strdup (temp);
2692       free (temp);
2693     }
2694   return res;
2695 }
2696
2697 /* Find the variable id for tree T in the map.
2698    If T doesn't exist in the map, create an entry for it and return it.  */
2699
2700 static varinfo_t
2701 get_vi_for_tree (tree t)
2702 {
2703   void **slot = pointer_map_contains (vi_for_tree, t);
2704   if (slot == NULL)
2705     return get_varinfo (create_variable_info_for (t, alias_get_name (t)));
2706
2707   return (varinfo_t) *slot;
2708 }
2709
2710 /* Get a scalar constraint expression for a new temporary variable.  */
2711
2712 static struct constraint_expr
2713 new_scalar_tmp_constraint_exp (const char *name)
2714 {
2715   struct constraint_expr tmp;
2716   varinfo_t vi;
2717
2718   vi = new_var_info (NULL_TREE, name);
2719   vi->offset = 0;
2720   vi->size = -1;
2721   vi->fullsize = -1;
2722   vi->is_full_var = 1;
2723
2724   tmp.var = vi->id;
2725   tmp.type = SCALAR;
2726   tmp.offset = 0;
2727
2728   return tmp;
2729 }
2730
2731 /* Get a constraint expression vector from an SSA_VAR_P node.
2732    If address_p is true, the result will be taken its address of.  */
2733
2734 static void
2735 get_constraint_for_ssa_var (tree t, VEC(ce_s, heap) **results, bool address_p)
2736 {
2737   struct constraint_expr cexpr;
2738   varinfo_t vi;
2739
2740   /* We allow FUNCTION_DECLs here even though it doesn't make much sense.  */
2741   gcc_assert (SSA_VAR_P (t) || DECL_P (t));
2742
2743   /* For parameters, get at the points-to set for the actual parm
2744      decl.  */
2745   if (TREE_CODE (t) == SSA_NAME
2746       && (TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (t)) == PARM_DECL
2747           || TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (t)) == RESULT_DECL)
2748       && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (t))
2749     {
2750       get_constraint_for_ssa_var (SSA_NAME_VAR (t), results, address_p);
2751       return;
2752     }
2753
2754   /* For global variables resort to the alias target.  */
2755   if (TREE_CODE (t) == VAR_DECL
2756       && (TREE_STATIC (t) || DECL_EXTERNAL (t)))
2757     {
2758       struct varpool_node *node = varpool_get_node (t);
2759       if (node && node->alias)
2760         {
2761           node = varpool_variable_node (node, NULL);
2762           t = node->decl;
2763         }
2764     }
2765
2766   vi = get_vi_for_tree (t);
2767   cexpr.var = vi->id;
2768   cexpr.type = SCALAR;
2769   cexpr.offset = 0;
2770   /* If we determine the result is "anything", and we know this is readonly,
2771      say it points to readonly memory instead.  */
2772   if (cexpr.var == anything_id && TREE_READONLY (t))
2773     {
2774       gcc_unreachable ();
2775       cexpr.type = ADDRESSOF;
2776       cexpr.var = readonly_id;
2777     }
2778
2779   /* If we are not taking the address of the constraint expr, add all
2780      sub-fiels of the variable as well.  */
2781   if (!address_p
2782       && !vi->is_full_var)
2783     {
2784       for (; vi; vi = vi->next)
2785         {
2786           cexpr.var = vi->id;
2787           VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
2788         }
2789       return;
2790     }
2791
2792   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
2793 }
2794
2795 /* Process constraint T, performing various simplifications and then
2796    adding it to our list of overall constraints.  */
2797
2798 static void
2799 process_constraint (constraint_t t)
2800 {
2801   struct constraint_expr rhs = t->rhs;
2802   struct constraint_expr lhs = t->lhs;
2803
2804   gcc_assert (rhs.var < VEC_length (varinfo_t, varmap));
2805   gcc_assert (lhs.var < VEC_length (varinfo_t, varmap));
2806
2807   /* If we didn't get any useful constraint from the lhs we get
2808      &ANYTHING as fallback from get_constraint_for.  Deal with
2809      it here by turning it into *ANYTHING.  */
2810   if (lhs.type == ADDRESSOF
2811       && lhs.var == anything_id)
2812     lhs.type = DEREF;
2813
2814   /* ADDRESSOF on the lhs is invalid.  */
2815   gcc_assert (lhs.type != ADDRESSOF);
2816
2817   /* We shouldn't add constraints from things that cannot have pointers.
2818      It's not completely trivial to avoid in the callers, so do it here.  */
2819   if (rhs.type != ADDRESSOF
2820       && !get_varinfo (rhs.var)->may_have_pointers)
2821     return;
2822
2823   /* Likewise adding to the solution of a non-pointer var isn't useful.  */
2824   if (!get_varinfo (lhs.var)->may_have_pointers)
2825     return;
2826
2827   /* This can happen in our IR with things like n->a = *p */
2828   if (rhs.type == DEREF && lhs.type == DEREF && rhs.var != anything_id)
2829     {
2830       /* Split into tmp = *rhs, *lhs = tmp */
2831       struct constraint_expr tmplhs;
2832       tmplhs = new_scalar_tmp_constraint_exp ("doubledereftmp");
2833       process_constraint (new_constraint (tmplhs, rhs));
2834       process_constraint (new_constraint (lhs, tmplhs));
2835     }
2836   else if (rhs.type == ADDRESSOF && lhs.type == DEREF)
2837     {
2838       /* Split into tmp = &rhs, *lhs = tmp */
2839       struct constraint_expr tmplhs;
2840       tmplhs = new_scalar_tmp_constraint_exp ("derefaddrtmp");
2841       process_constraint (new_constraint (tmplhs, rhs));
2842       process_constraint (new_constraint (lhs, tmplhs));
2843     }
2844   else
2845     {
2846       gcc_assert (rhs.type != ADDRESSOF || rhs.offset == 0);
2847       VEC_safe_push (constraint_t, heap, constraints, t);
2848     }
2849 }
2850
2851
2852 /* Return the position, in bits, of FIELD_DECL from the beginning of its
2853    structure.  */
2854
2855 static HOST_WIDE_INT
2856 bitpos_of_field (const tree fdecl)
2857 {
2858   if (!host_integerp (DECL_FIELD_OFFSET (fdecl), 0)
2859       || !host_integerp (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (fdecl), 0))
2860     return -1;
2861
2862   return (TREE_INT_CST_LOW (DECL_FIELD_OFFSET (fdecl)) * BITS_PER_UNIT
2863           + TREE_INT_CST_LOW (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (fdecl)));
2864 }
2865
2866
2867 /* Get constraint expressions for offsetting PTR by OFFSET.  Stores the
2868    resulting constraint expressions in *RESULTS.  */
2869
2870 static void
2871 get_constraint_for_ptr_offset (tree ptr, tree offset,
2872                                VEC (ce_s, heap) **results)
2873 {
2874   struct constraint_expr c;
2875   unsigned int j, n;
2876   HOST_WIDE_INT rhsoffset;
2877
2878   /* If we do not do field-sensitive PTA adding offsets to pointers
2879      does not change the points-to solution.  */
2880   if (!use_field_sensitive)
2881     {
2882       get_constraint_for_rhs (ptr, results);
2883       return;
2884     }
2885
2886   /* If the offset is not a non-negative integer constant that fits
2887      in a HOST_WIDE_INT, we have to fall back to a conservative
2888      solution which includes all sub-fields of all pointed-to
2889      variables of ptr.  */
2890   if (offset == NULL_TREE
2891       || TREE_CODE (offset) != INTEGER_CST)
2892     rhsoffset = UNKNOWN_OFFSET;
2893   else
2894     {
2895       /* Sign-extend the offset.  */
2896       double_int soffset
2897         = double_int_sext (tree_to_double_int (offset),
2898                            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (offset)));
2899       if (!double_int_fits_in_shwi_p (soffset))
2900         rhsoffset = UNKNOWN_OFFSET;
2901       else
2902         {
2903           /* Make sure the bit-offset also fits.  */
2904           HOST_WIDE_INT rhsunitoffset = soffset.low;
2905           rhsoffset = rhsunitoffset * BITS_PER_UNIT;
2906           if (rhsunitoffset != rhsoffset / BITS_PER_UNIT)
2907             rhsoffset = UNKNOWN_OFFSET;
2908         }
2909     }
2910
2911   get_constraint_for_rhs (ptr, results);
2912   if (rhsoffset == 0)
2913     return;
2914
2915   /* As we are eventually appending to the solution do not use
2916      VEC_iterate here.  */
2917   n = VEC_length (ce_s, *results);
2918   for (j = 0; j < n; j++)
2919     {
2920       varinfo_t curr;
2921       c = *VEC_index (ce_s, *results, j);
2922       curr = get_varinfo (c.var);
2923
2924       if (c.type == ADDRESSOF
2925           /* If this varinfo represents a full variable just use it.  */
2926           && curr->is_full_var)
2927         c.offset = 0;
2928       else if (c.type == ADDRESSOF
2929                /* If we do not know the offset add all subfields.  */
2930                && rhsoffset == UNKNOWN_OFFSET)
2931         {
2932           varinfo_t temp = lookup_vi_for_tree (curr->decl);
2933           do
2934             {
2935               struct constraint_expr c2;
2936               c2.var = temp->id;
2937               c2.type = ADDRESSOF;
2938               c2.offset = 0;
2939               if (c2.var != c.var)
2940                 VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &c2);
2941               temp = temp->next;
2942             }
2943           while (temp);
2944         }
2945       else if (c.type == ADDRESSOF)
2946         {
2947           varinfo_t temp;
2948           unsigned HOST_WIDE_INT offset = curr->offset + rhsoffset;
2949
2950           /* Search the sub-field which overlaps with the
2951              pointed-to offset.  If the result is outside of the variable
2952              we have to provide a conservative result, as the variable is
2953              still reachable from the resulting pointer (even though it
2954              technically cannot point to anything).  The last and first
2955              sub-fields are such conservative results.
2956              ???  If we always had a sub-field for &object + 1 then
2957              we could represent this in a more precise way.  */
2958           if (rhsoffset < 0
2959               && curr->offset < offset)
2960             offset = 0;
2961           temp = first_or_preceding_vi_for_offset (curr, offset);
2962
2963           /* If the found variable is not exactly at the pointed to
2964              result, we have to include the next variable in the
2965              solution as well.  Otherwise two increments by offset / 2
2966              do not result in the same or a conservative superset
2967              solution.  */
2968           if (temp->offset != offset
2969               && temp->next != NULL)
2970             {
2971               struct constraint_expr c2;
2972               c2.var = temp->next->id;
2973               c2.type = ADDRESSOF;
2974               c2.offset = 0;
2975               VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &c2);
2976             }
2977           c.var = temp->id;
2978           c.offset = 0;
2979         }
2980       else
2981         c.offset = rhsoffset;
2982
2983       VEC_replace (ce_s, *results, j, &c);
2984     }
2985 }
2986
2987
2988 /* Given a COMPONENT_REF T, return the constraint_expr vector for it.
2989    If address_p is true the result will be taken its address of.
2990    If lhs_p is true then the constraint expression is assumed to be used
2991    as the lhs.  */
2992
2993 static void
2994 get_constraint_for_component_ref (tree t, VEC(ce_s, heap) **results,
2995                                   bool address_p, bool lhs_p)
2996 {
2997   tree orig_t = t;
2998   HOST_WIDE_INT bitsize = -1;
2999   HOST_WIDE_INT bitmaxsize = -1;
3000   HOST_WIDE_INT bitpos;
3001   tree forzero;
3002   struct constraint_expr *result;
3003
3004   /* Some people like to do cute things like take the address of
3005      &0->a.b */
3006   forzero = t;
3007   while (handled_component_p (forzero)
3008          || INDIRECT_REF_P (forzero)
3009          || TREE_CODE (forzero) == MEM_REF)
3010     forzero = TREE_OPERAND (forzero, 0);
3011
3012   if (CONSTANT_CLASS_P (forzero) && integer_zerop (forzero))
3013     {
3014       struct constraint_expr temp;
3015
3016       temp.offset = 0;
3017       temp.var = integer_id;
3018       temp.type = SCALAR;
3019       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3020       return;
3021     }
3022
3023   /* Handle type-punning through unions.  If we are extracting a pointer
3024      from a union via a possibly type-punning access that pointer
3025      points to anything, similar to a conversion of an integer to
3026      a pointer.  */
3027   if (!lhs_p)
3028     {
3029       tree u;
3030       for (u = t;
3031            TREE_CODE (u) == COMPONENT_REF || TREE_CODE (u) == ARRAY_REF;
3032            u = TREE_OPERAND (u, 0))
3033         if (TREE_CODE (u) == COMPONENT_REF
3034             && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (u, 0))) == UNION_TYPE)
3035           {
3036             struct constraint_expr temp;
3037
3038             temp.offset = 0;
3039             temp.var = anything_id;
3040             temp.type = ADDRESSOF;
3041             VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3042             return;
3043           }
3044     }
3045
3046   t = get_ref_base_and_extent (t, &bitpos, &bitsize, &bitmaxsize);
3047
3048   /* Pretend to take the address of the base, we'll take care of
3049      adding the required subset of sub-fields below.  */
3050   get_constraint_for_1 (t, results, true, lhs_p);
3051   gcc_assert (VEC_length (ce_s, *results) == 1);
3052   result = VEC_last (ce_s, *results);
3053
3054   if (result->type == SCALAR
3055       && get_varinfo (result->var)->is_full_var)
3056     /* For single-field vars do not bother about the offset.  */
3057     result->offset = 0;
3058   else if (result->type == SCALAR)
3059     {
3060       /* In languages like C, you can access one past the end of an
3061          array.  You aren't allowed to dereference it, so we can
3062          ignore this constraint. When we handle pointer subtraction,
3063          we may have to do something cute here.  */
3064
3065       if ((unsigned HOST_WIDE_INT)bitpos < get_varinfo (result->var)->fullsize
3066           && bitmaxsize != 0)
3067         {
3068           /* It's also not true that the constraint will actually start at the
3069              right offset, it may start in some padding.  We only care about
3070              setting the constraint to the first actual field it touches, so
3071              walk to find it.  */
3072           struct constraint_expr cexpr = *result;
3073           varinfo_t curr;
3074           VEC_pop (ce_s, *results);
3075           cexpr.offset = 0;
3076           for (curr = get_varinfo (cexpr.var); curr; curr = curr->next)
3077             {
3078               if (ranges_overlap_p (curr->offset, curr->size,
3079                                     bitpos, bitmaxsize))
3080                 {
3081                   cexpr.var = curr->id;
3082                   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
3083                   if (address_p)
3084                     break;
3085                 }
3086             }
3087           /* If we are going to take the address of this field then
3088              to be able to compute reachability correctly add at least
3089              the last field of the variable.  */
3090           if (address_p
3091               && VEC_length (ce_s, *results) == 0)
3092             {
3093               curr = get_varinfo (cexpr.var);
3094               while (curr->next != NULL)
3095                 curr = curr->next;
3096               cexpr.var = curr->id;
3097               VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
3098             }
3099           else if (VEC_length (ce_s, *results) == 0)
3100             /* Assert that we found *some* field there. The user couldn't be
3101                accessing *only* padding.  */
3102             /* Still the user could access one past the end of an array
3103                embedded in a struct resulting in accessing *only* padding.  */
3104             /* Or accessing only padding via type-punning to a type
3105                that has a filed just in padding space.  */
3106             {
3107               cexpr.type = SCALAR;
3108               cexpr.var = anything_id;
3109               cexpr.offset = 0;
3110               VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cexpr);
3111             }
3112         }
3113       else if (bitmaxsize == 0)
3114         {
3115           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3116             fprintf (dump_file, "Access to zero-sized part of variable,"
3117                      "ignoring\n");
3118         }
3119       else
3120         if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3121           fprintf (dump_file, "Access to past the end of variable, ignoring\n");
3122     }
3123   else if (result->type == DEREF)
3124     {
3125       /* If we do not know exactly where the access goes say so.  Note
3126          that only for non-structure accesses we know that we access
3127          at most one subfiled of any variable.  */
3128       if (bitpos == -1
3129           || bitsize != bitmaxsize
3130           || AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (orig_t))
3131           || result->offset == UNKNOWN_OFFSET)
3132         result->offset = UNKNOWN_OFFSET;
3133       else
3134         result->offset += bitpos;
3135     }
3136   else if (result->type == ADDRESSOF)
3137     {
3138       /* We can end up here for component references on a
3139          VIEW_CONVERT_EXPR <>(&foobar).  */
3140       result->type = SCALAR;
3141       result->var = anything_id;
3142       result->offset = 0;
3143     }
3144   else
3145     gcc_unreachable ();
3146 }
3147
3148
3149 /* Dereference the constraint expression CONS, and return the result.
3150    DEREF (ADDRESSOF) = SCALAR
3151    DEREF (SCALAR) = DEREF
3152    DEREF (DEREF) = (temp = DEREF1; result = DEREF(temp))
3153    This is needed so that we can handle dereferencing DEREF constraints.  */
3154
3155 static void
3156 do_deref (VEC (ce_s, heap) **constraints)
3157 {
3158   struct constraint_expr *c;
3159   unsigned int i = 0;
3160
3161   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, *constraints, i, c)
3162     {
3163       if (c->type == SCALAR)
3164         c->type = DEREF;
3165       else if (c->type == ADDRESSOF)
3166         c->type = SCALAR;
3167       else if (c->type == DEREF)
3168         {
3169           struct constraint_expr tmplhs;
3170           tmplhs = new_scalar_tmp_constraint_exp ("dereftmp");
3171           process_constraint (new_constraint (tmplhs, *c));
3172           c->var = tmplhs.var;
3173         }
3174       else
3175         gcc_unreachable ();
3176     }
3177 }
3178
3179 /* Given a tree T, return the constraint expression for taking the
3180    address of it.  */
3181
3182 static void
3183 get_constraint_for_address_of (tree t, VEC (ce_s, heap) **results)
3184 {
3185   struct constraint_expr *c;
3186   unsigned int i;
3187
3188   get_constraint_for_1 (t, results, true, true);
3189
3190   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, *results, i, c)
3191     {
3192       if (c->type == DEREF)
3193         c->type = SCALAR;
3194       else
3195         c->type = ADDRESSOF;
3196     }
3197 }
3198
3199 /* Given a tree T, return the constraint expression for it.  */
3200
3201 static void
3202 get_constraint_for_1 (tree t, VEC (ce_s, heap) **results, bool address_p,
3203                       bool lhs_p)
3204 {
3205   struct constraint_expr temp;
3206
3207   /* x = integer is all glommed to a single variable, which doesn't
3208      point to anything by itself.  That is, of course, unless it is an
3209      integer constant being treated as a pointer, in which case, we
3210      will return that this is really the addressof anything.  This
3211      happens below, since it will fall into the default case. The only
3212      case we know something about an integer treated like a pointer is
3213      when it is the NULL pointer, and then we just say it points to
3214      NULL.
3215
3216      Do not do that if -fno-delete-null-pointer-checks though, because
3217      in that case *NULL does not fail, so it _should_ alias *anything.
3218      It is not worth adding a new option or renaming the existing one,
3219      since this case is relatively obscure.  */
3220   if ((TREE_CODE (t) == INTEGER_CST
3221        && integer_zerop (t))
3222       /* The only valid CONSTRUCTORs in gimple with pointer typed
3223          elements are zero-initializer.  But in IPA mode we also
3224          process global initializers, so verify at least.  */
3225       || (TREE_CODE (t) == CONSTRUCTOR
3226           && CONSTRUCTOR_NELTS (t) == 0))
3227     {
3228       if (flag_delete_null_pointer_checks)
3229         temp.var = nothing_id;
3230       else
3231         temp.var = nonlocal_id;
3232       temp.type = ADDRESSOF;
3233       temp.offset = 0;
3234       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3235       return;
3236     }
3237
3238   /* String constants are read-only.  */
3239   if (TREE_CODE (t) == STRING_CST)
3240     {
3241       temp.var = readonly_id;
3242       temp.type = SCALAR;
3243       temp.offset = 0;
3244       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3245       return;
3246     }
3247
3248   switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (t)))
3249     {
3250     case tcc_expression:
3251       {
3252         switch (TREE_CODE (t))
3253           {
3254           case ADDR_EXPR:
3255             get_constraint_for_address_of (TREE_OPERAND (t, 0), results);
3256             return;
3257           default:;
3258           }
3259         break;
3260       }
3261     case tcc_reference:
3262       {
3263         switch (TREE_CODE (t))
3264           {
3265           case MEM_REF:
3266             {
3267               struct constraint_expr cs;
3268               varinfo_t vi, curr;
3269               get_constraint_for_ptr_offset (TREE_OPERAND (t, 0),
3270                                              TREE_OPERAND (t, 1), results);
3271               do_deref (results);
3272
3273               /* If we are not taking the address then make sure to process
3274                  all subvariables we might access.  */
3275               if (address_p)
3276                 return;
3277
3278               cs = *VEC_last (ce_s, *results);
3279               if (cs.type == DEREF
3280                   && type_can_have_subvars (TREE_TYPE (t)))
3281                 {
3282                   /* For dereferences this means we have to defer it
3283                      to solving time.  */
3284                   VEC_last (ce_s, *results)->offset = UNKNOWN_OFFSET;
3285                   return;
3286                 }
3287               if (cs.type != SCALAR)
3288                 return;
3289
3290               vi = get_varinfo (cs.var);
3291               curr = vi->next;
3292               if (!vi->is_full_var
3293                   && curr)
3294                 {
3295                   unsigned HOST_WIDE_INT size;
3296                   if (host_integerp (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (t)), 1))
3297                     size = TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (t)));
3298                   else
3299                     size = -1;
3300                   for (; curr; curr = curr->next)
3301                     {
3302                       if (curr->offset - vi->offset < size)
3303                         {
3304                           cs.var = curr->id;
3305                           VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &cs);
3306                         }
3307                       else
3308                         break;
3309                     }
3310                 }
3311               return;
3312             }
3313           case ARRAY_REF:
3314           case ARRAY_RANGE_REF:
3315           case COMPONENT_REF:
3316             get_constraint_for_component_ref (t, results, address_p, lhs_p);
3317             return;
3318           case VIEW_CONVERT_EXPR:
3319             get_constraint_for_1 (TREE_OPERAND (t, 0), results, address_p,
3320                                   lhs_p);
3321             return;
3322           /* We are missing handling for TARGET_MEM_REF here.  */
3323           default:;
3324           }
3325         break;
3326       }
3327     case tcc_exceptional:
3328       {
3329         switch (TREE_CODE (t))
3330           {
3331           case SSA_NAME:
3332             {
3333               get_constraint_for_ssa_var (t, results, address_p);
3334               return;
3335             }
3336           case CONSTRUCTOR:
3337             {
3338               unsigned int i;
3339               tree val;
3340               VEC (ce_s, heap) *tmp = NULL;
3341               FOR_EACH_CONSTRUCTOR_VALUE (CONSTRUCTOR_ELTS (t), i, val)
3342                 {
3343                   struct constraint_expr *rhsp;
3344                   unsigned j;
3345                   get_constraint_for_1 (val, &tmp, address_p, lhs_p);
3346                   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, tmp, j, rhsp)
3347                     VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, rhsp);
3348                   VEC_truncate (ce_s, tmp, 0);
3349                 }
3350               VEC_free (ce_s, heap, tmp);
3351               /* We do not know whether the constructor was complete,
3352                  so technically we have to add &NOTHING or &ANYTHING
3353                  like we do for an empty constructor as well.  */
3354               return;
3355             }
3356           default:;
3357           }
3358         break;
3359       }
3360     case tcc_declaration:
3361       {
3362         get_constraint_for_ssa_var (t, results, address_p);
3363         return;
3364       }
3365     case tcc_constant:
3366       {
3367         /* We cannot refer to automatic variables through constants.  */ 
3368         temp.type = ADDRESSOF;
3369         temp.var = nonlocal_id;
3370         temp.offset = 0;
3371         VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3372         return;
3373       }
3374     default:;
3375     }
3376
3377   /* The default fallback is a constraint from anything.  */
3378   temp.type = ADDRESSOF;
3379   temp.var = anything_id;
3380   temp.offset = 0;
3381   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
3382 }
3383
3384 /* Given a gimple tree T, return the constraint expression vector for it.  */
3385
3386 static void
3387 get_constraint_for (tree t, VEC (ce_s, heap) **results)
3388 {
3389   gcc_assert (VEC_length (ce_s, *results) == 0);
3390
3391   get_constraint_for_1 (t, results, false, true);
3392 }
3393
3394 /* Given a gimple tree T, return the constraint expression vector for it
3395    to be used as the rhs of a constraint.  */
3396
3397 static void
3398 get_constraint_for_rhs (tree t, VEC (ce_s, heap) **results)
3399 {
3400   gcc_assert (VEC_length (ce_s, *results) == 0);
3401
3402   get_constraint_for_1 (t, results, false, false);
3403 }
3404
3405
3406 /* Efficiently generates constraints from all entries in *RHSC to all
3407    entries in *LHSC.  */
3408
3409 static void
3410 process_all_all_constraints (VEC (ce_s, heap) *lhsc, VEC (ce_s, heap) *rhsc)
3411 {
3412   struct constraint_expr *lhsp, *rhsp;
3413   unsigned i, j;
3414
3415   if (VEC_length (ce_s, lhsc) <= 1
3416       || VEC_length (ce_s, rhsc) <= 1)
3417     {
3418       FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, i, lhsp)
3419         FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, j, rhsp)
3420           process_constraint (new_constraint (*lhsp, *rhsp));
3421     }
3422   else
3423     {
3424       struct constraint_expr tmp;
3425       tmp = new_scalar_tmp_constraint_exp ("allalltmp");
3426       FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
3427         process_constraint (new_constraint (tmp, *rhsp));
3428       FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, i, lhsp)
3429         process_constraint (new_constraint (*lhsp, tmp));
3430     }
3431 }
3432
3433 /* Handle aggregate copies by expanding into copies of the respective
3434    fields of the structures.  */
3435
3436 static void
3437 do_structure_copy (tree lhsop, tree rhsop)
3438 {
3439   struct constraint_expr *lhsp, *rhsp;
3440   VEC (ce_s, heap) *lhsc = NULL, *rhsc = NULL;
3441   unsigned j;
3442
3443   get_constraint_for (lhsop, &lhsc);
3444   get_constraint_for_rhs (rhsop, &rhsc);
3445   lhsp = VEC_index (ce_s, lhsc, 0);
3446   rhsp = VEC_index (ce_s, rhsc, 0);
3447   if (lhsp->type == DEREF
3448       || (lhsp->type == ADDRESSOF && lhsp->var == anything_id)
3449       || rhsp->type == DEREF)
3450     {
3451       if (lhsp->type == DEREF)
3452         {
3453           gcc_assert (VEC_length (ce_s, lhsc) == 1);
3454           lhsp->offset = UNKNOWN_OFFSET;
3455         }
3456       if (rhsp->type == DEREF)
3457         {
3458           gcc_assert (VEC_length (ce_s, rhsc) == 1);
3459           rhsp->offset = UNKNOWN_OFFSET;
3460         }
3461       process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
3462     }
3463   else if (lhsp->type == SCALAR
3464            && (rhsp->type == SCALAR
3465                || rhsp->type == ADDRESSOF))
3466     {
3467       HOST_WIDE_INT lhssize, lhsmaxsize, lhsoffset;
3468       HOST_WIDE_INT rhssize, rhsmaxsize, rhsoffset;
3469       unsigned k = 0;
3470       get_ref_base_and_extent (lhsop, &lhsoffset, &lhssize, &lhsmaxsize);
3471       get_ref_base_and_extent (rhsop, &rhsoffset, &rhssize, &rhsmaxsize);
3472       for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, lhsp);)
3473         {
3474           varinfo_t lhsv, rhsv;
3475           rhsp = VEC_index (ce_s, rhsc, k);
3476           lhsv = get_varinfo (lhsp->var);
3477           rhsv = get_varinfo (rhsp->var);
3478           if (lhsv->may_have_pointers
3479               && (lhsv->is_full_var
3480                   || rhsv->is_full_var
3481                   || ranges_overlap_p (lhsv->offset + rhsoffset, lhsv->size,
3482                                        rhsv->offset + lhsoffset, rhsv->size)))
3483             process_constraint (new_constraint (*lhsp, *rhsp));
3484           if (!rhsv->is_full_var
3485               && (lhsv->is_full_var
3486                   || (lhsv->offset + rhsoffset + lhsv->size
3487                       > rhsv->offset + lhsoffset + rhsv->size)))
3488             {
3489               ++k;
3490               if (k >= VEC_length (ce_s, rhsc))
3491                 break;
3492             }
3493           else
3494             ++j;
3495         }
3496     }
3497   else
3498     gcc_unreachable ();
3499
3500   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3501   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
3502 }
3503
3504 /* Create constraints ID = { rhsc }.  */
3505
3506 static void
3507 make_constraints_to (unsigned id, VEC(ce_s, heap) *rhsc)
3508 {
3509   struct constraint_expr *c;
3510   struct constraint_expr includes;
3511   unsigned int j;
3512
3513   includes.var = id;
3514   includes.offset = 0;
3515   includes.type = SCALAR;
3516
3517   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, j, c)
3518     process_constraint (new_constraint (includes, *c));
3519 }
3520
3521 /* Create a constraint ID = OP.  */
3522
3523 static void
3524 make_constraint_to (unsigned id, tree op)
3525 {
3526   VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
3527   get_constraint_for_rhs (op, &rhsc);
3528   make_constraints_to (id, rhsc);
3529   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
3530 }
3531
3532 /* Create a constraint ID = &FROM.  */
3533
3534 static void
3535 make_constraint_from (varinfo_t vi, int from)
3536 {
3537   struct constraint_expr lhs, rhs;
3538
3539   lhs.var = vi->id;
3540   lhs.offset = 0;
3541   lhs.type = SCALAR;
3542
3543   rhs.var = from;
3544   rhs.offset = 0;
3545   rhs.type = ADDRESSOF;
3546   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3547 }
3548
3549 /* Create a constraint ID = FROM.  */
3550
3551 static void
3552 make_copy_constraint (varinfo_t vi, int from)
3553 {
3554   struct constraint_expr lhs, rhs;
3555
3556   lhs.var = vi->id;
3557   lhs.offset = 0;
3558   lhs.type = SCALAR;
3559
3560   rhs.var = from;
3561   rhs.offset = 0;
3562   rhs.type = SCALAR;
3563   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3564 }
3565
3566 /* Make constraints necessary to make OP escape.  */
3567
3568 static void
3569 make_escape_constraint (tree op)
3570 {
3571   make_constraint_to (escaped_id, op);
3572 }
3573
3574 /* Add constraints to that the solution of VI is transitively closed.  */
3575
3576 static void
3577 make_transitive_closure_constraints (varinfo_t vi)
3578 {
3579   struct constraint_expr lhs, rhs;
3580
3581   /* VAR = *VAR;  */
3582   lhs.type = SCALAR;
3583   lhs.var = vi->id;
3584   lhs.offset = 0;
3585   rhs.type = DEREF;
3586   rhs.var = vi->id;
3587   rhs.offset = 0;
3588   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3589
3590   /* VAR = VAR + UNKNOWN;  */
3591   lhs.type = SCALAR;
3592   lhs.var = vi->id;
3593   lhs.offset = 0;
3594   rhs.type = SCALAR;
3595   rhs.var = vi->id;
3596   rhs.offset = UNKNOWN_OFFSET;
3597   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3598 }
3599
3600 /* Temporary storage for fake var decls.  */
3601 struct obstack fake_var_decl_obstack;
3602
3603 /* Build a fake VAR_DECL acting as referrer to a DECL_UID.  */
3604
3605 static tree
3606 build_fake_var_decl (tree type)
3607 {
3608   tree decl = (tree) XOBNEW (&fake_var_decl_obstack, struct tree_var_decl);
3609   memset (decl, 0, sizeof (struct tree_var_decl));
3610   TREE_SET_CODE (decl, VAR_DECL);
3611   TREE_TYPE (decl) = type;
3612   DECL_UID (decl) = allocate_decl_uid ();
3613   SET_DECL_PT_UID (decl, -1);
3614   layout_decl (decl, 0);
3615   return decl;
3616 }
3617
3618 /* Create a new artificial heap variable with NAME.
3619    Return the created variable.  */
3620
3621 static varinfo_t
3622 make_heapvar (const char *name)
3623 {
3624   varinfo_t vi;
3625   tree heapvar;
3626   
3627   heapvar = build_fake_var_decl (ptr_type_node);
3628   DECL_EXTERNAL (heapvar) = 1;
3629
3630   vi = new_var_info (heapvar, name);
3631   vi->is_artificial_var = true;
3632   vi->is_heap_var = true;
3633   vi->is_unknown_size_var = true;
3634   vi->offset = 0;
3635   vi->fullsize = ~0;
3636   vi->size = ~0;
3637   vi->is_full_var = true;
3638   insert_vi_for_tree (heapvar, vi);
3639
3640   return vi;
3641 }
3642
3643 /* Create a new artificial heap variable with NAME and make a
3644    constraint from it to LHS.  Set flags according to a tag used
3645    for tracking restrict pointers.  */
3646
3647 static varinfo_t
3648 make_constraint_from_restrict (varinfo_t lhs, const char *name)
3649 {
3650   varinfo_t vi = make_heapvar (name);
3651   vi->is_global_var = 1;
3652   vi->may_have_pointers = 1;
3653   make_constraint_from (lhs, vi->id);
3654   return vi;
3655 }
3656
3657 /* Create a new artificial heap variable with NAME and make a
3658    constraint from it to LHS.  Set flags according to a tag used
3659    for tracking restrict pointers and make the artificial heap
3660    point to global memory.  */
3661
3662 static varinfo_t
3663 make_constraint_from_global_restrict (varinfo_t lhs, const char *name)
3664 {
3665   varinfo_t vi = make_constraint_from_restrict (lhs, name);
3666   make_copy_constraint (vi, nonlocal_id);
3667   return vi;
3668 }
3669
3670 /* In IPA mode there are varinfos for different aspects of reach
3671    function designator.  One for the points-to set of the return
3672    value, one for the variables that are clobbered by the function,
3673    one for its uses and one for each parameter (including a single
3674    glob for remaining variadic arguments).  */
3675
3676 enum { fi_clobbers = 1, fi_uses = 2,
3677        fi_static_chain = 3, fi_result = 4, fi_parm_base = 5 };
3678
3679 /* Get a constraint for the requested part of a function designator FI
3680    when operating in IPA mode.  */
3681
3682 static struct constraint_expr
3683 get_function_part_constraint (varinfo_t fi, unsigned part)
3684 {
3685   struct constraint_expr c;
3686
3687   gcc_assert (in_ipa_mode);
3688
3689   if (fi->id == anything_id)
3690     {
3691       /* ???  We probably should have a ANYFN special variable.  */
3692       c.var = anything_id;
3693       c.offset = 0;
3694       c.type = SCALAR;
3695     }
3696   else if (TREE_CODE (fi->decl) == FUNCTION_DECL)
3697     {
3698       varinfo_t ai = first_vi_for_offset (fi, part);
3699       if (ai)
3700         c.var = ai->id;
3701       else
3702         c.var = anything_id;
3703       c.offset = 0;
3704       c.type = SCALAR;
3705     }
3706   else
3707     {
3708       c.var = fi->id;
3709       c.offset = part;
3710       c.type = DEREF;
3711     }
3712
3713   return c;
3714 }
3715
3716 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call on the
3717    RHS.  */
3718
3719 static void
3720 handle_rhs_call (gimple stmt, VEC(ce_s, heap) **results)
3721 {
3722   struct constraint_expr rhsc;
3723   unsigned i;
3724   bool returns_uses = false;
3725
3726   for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); ++i)
3727     {
3728       tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
3729       int flags = gimple_call_arg_flags (stmt, i);
3730
3731       /* If the argument is not used we can ignore it.  */
3732       if (flags & EAF_UNUSED)
3733         continue;
3734
3735       /* As we compute ESCAPED context-insensitive we do not gain
3736          any precision with just EAF_NOCLOBBER but not EAF_NOESCAPE
3737          set.  The argument would still get clobbered through the
3738          escape solution.
3739          ???  We might get away with less (and more precise) constraints
3740          if using a temporary for transitively closing things.  */
3741       if ((flags & EAF_NOCLOBBER)
3742            && (flags & EAF_NOESCAPE))
3743         {
3744           varinfo_t uses = get_call_use_vi (stmt);
3745           if (!(flags & EAF_DIRECT))
3746             make_transitive_closure_constraints (uses);
3747           make_constraint_to (uses->id, arg);
3748           returns_uses = true;
3749         }
3750       else if (flags & EAF_NOESCAPE)
3751         {
3752           varinfo_t uses = get_call_use_vi (stmt);
3753           varinfo_t clobbers = get_call_clobber_vi (stmt);
3754           if (!(flags & EAF_DIRECT))
3755             {
3756               make_transitive_closure_constraints (uses);
3757               make_transitive_closure_constraints (clobbers);
3758             }
3759           make_constraint_to (uses->id, arg);
3760           make_constraint_to (clobbers->id, arg);
3761           returns_uses = true;
3762         }
3763       else
3764         make_escape_constraint (arg);
3765     }
3766
3767   /* If we added to the calls uses solution make sure we account for
3768      pointers to it to be returned.  */
3769   if (returns_uses)
3770     {
3771       rhsc.var = get_call_use_vi (stmt)->id;
3772       rhsc.offset = 0;
3773       rhsc.type = SCALAR;
3774       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &rhsc);
3775     }
3776
3777   /* The static chain escapes as well.  */
3778   if (gimple_call_chain (stmt))
3779     make_escape_constraint (gimple_call_chain (stmt));
3780
3781   /* And if we applied NRV the address of the return slot escapes as well.  */
3782   if (gimple_call_return_slot_opt_p (stmt)
3783       && gimple_call_lhs (stmt) != NULL_TREE
3784       && TREE_ADDRESSABLE (TREE_TYPE (gimple_call_lhs (stmt))))
3785     {
3786       VEC(ce_s, heap) *tmpc = NULL;
3787       struct constraint_expr lhsc, *c;
3788       get_constraint_for_address_of (gimple_call_lhs (stmt), &tmpc);
3789       lhsc.var = escaped_id;
3790       lhsc.offset = 0;
3791       lhsc.type = SCALAR;
3792       FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, tmpc, i, c)
3793         process_constraint (new_constraint (lhsc, *c));
3794       VEC_free(ce_s, heap, tmpc);
3795     }
3796
3797   /* Regular functions return nonlocal memory.  */
3798   rhsc.var = nonlocal_id;
3799   rhsc.offset = 0;
3800   rhsc.type = SCALAR;
3801   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &rhsc);
3802 }
3803
3804 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call
3805    that returns a pointer and assigns it to LHS.  This simply makes
3806    the LHS point to global and escaped variables.  */
3807
3808 static void
3809 handle_lhs_call (gimple stmt, tree lhs, int flags, VEC(ce_s, heap) *rhsc,
3810                  tree fndecl)
3811 {
3812   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
3813
3814   get_constraint_for (lhs, &lhsc);
3815   /* If the store is to a global decl make sure to
3816      add proper escape constraints.  */
3817   lhs = get_base_address (lhs);
3818   if (lhs
3819       && DECL_P (lhs)
3820       && is_global_var (lhs))
3821     {
3822       struct constraint_expr tmpc;
3823       tmpc.var = escaped_id;
3824       tmpc.offset = 0;
3825       tmpc.type = SCALAR;
3826       VEC_safe_push (ce_s, heap, lhsc, &tmpc);
3827     }
3828
3829   /* If the call returns an argument unmodified override the rhs
3830      constraints.  */
3831   flags = gimple_call_return_flags (stmt);
3832   if (flags & ERF_RETURNS_ARG
3833       && (flags & ERF_RETURN_ARG_MASK) < gimple_call_num_args (stmt))
3834     {
3835       tree arg;
3836       rhsc = NULL;
3837       arg = gimple_call_arg (stmt, flags & ERF_RETURN_ARG_MASK);
3838       get_constraint_for (arg, &rhsc);
3839       process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
3840       VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
3841     }
3842   else if (flags & ERF_NOALIAS)
3843     {
3844       varinfo_t vi;
3845       struct constraint_expr tmpc;
3846       rhsc = NULL;
3847       vi = make_heapvar ("HEAP");
3848       /* We delay marking allocated storage global until we know if
3849          it escapes.  */
3850       DECL_EXTERNAL (vi->decl) = 0;
3851       vi->is_global_var = 0;
3852       /* If this is not a real malloc call assume the memory was
3853          initialized and thus may point to global memory.  All
3854          builtin functions with the malloc attribute behave in a sane way.  */
3855       if (!fndecl
3856           || DECL_BUILT_IN_CLASS (fndecl) != BUILT_IN_NORMAL)
3857         make_constraint_from (vi, nonlocal_id);
3858       tmpc.var = vi->id;
3859       tmpc.offset = 0;
3860       tmpc.type = ADDRESSOF;
3861       VEC_safe_push (ce_s, heap, rhsc, &tmpc);
3862     }
3863
3864   process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
3865
3866   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3867 }
3868
3869 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call of a
3870    const function that returns a pointer in the statement STMT.  */
3871
3872 static void
3873 handle_const_call (gimple stmt, VEC(ce_s, heap) **results)
3874 {
3875   struct constraint_expr rhsc;
3876   unsigned int k;
3877
3878   /* Treat nested const functions the same as pure functions as far
3879      as the static chain is concerned.  */
3880   if (gimple_call_chain (stmt))
3881     {
3882       varinfo_t uses = get_call_use_vi (stmt);
3883       make_transitive_closure_constraints (uses);
3884       make_constraint_to (uses->id, gimple_call_chain (stmt));
3885       rhsc.var = uses->id;
3886       rhsc.offset = 0;
3887       rhsc.type = SCALAR;
3888       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &rhsc);
3889     }
3890
3891   /* May return arguments.  */
3892   for (k = 0; k < gimple_call_num_args (stmt); ++k)
3893     {
3894       tree arg = gimple_call_arg (stmt, k);
3895       VEC(ce_s, heap) *argc = NULL;
3896       unsigned i;
3897       struct constraint_expr *argp;
3898       get_constraint_for_rhs (arg, &argc);
3899       FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, argc, i, argp)
3900         VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, argp);
3901       VEC_free(ce_s, heap, argc);
3902     }
3903
3904   /* May return addresses of globals.  */
3905   rhsc.var = nonlocal_id;
3906   rhsc.offset = 0;
3907   rhsc.type = ADDRESSOF;
3908   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &rhsc);
3909 }
3910
3911 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call to a
3912    pure function in statement STMT.  */
3913
3914 static void
3915 handle_pure_call (gimple stmt, VEC(ce_s, heap) **results)
3916 {
3917   struct constraint_expr rhsc;
3918   unsigned i;
3919   varinfo_t uses = NULL;
3920
3921   /* Memory reached from pointer arguments is call-used.  */
3922   for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); ++i)
3923     {
3924       tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
3925       if (!uses)
3926         {
3927           uses = get_call_use_vi (stmt);
3928           make_transitive_closure_constraints (uses);
3929         }
3930       make_constraint_to (uses->id, arg);
3931     }
3932
3933   /* The static chain is used as well.  */
3934   if (gimple_call_chain (stmt))
3935     {
3936       if (!uses)
3937         {
3938           uses = get_call_use_vi (stmt);
3939           make_transitive_closure_constraints (uses);
3940         }
3941       make_constraint_to (uses->id, gimple_call_chain (stmt));
3942     }
3943
3944   /* Pure functions may return call-used and nonlocal memory.  */
3945   if (uses)
3946     {
3947       rhsc.var = uses->id;
3948       rhsc.offset = 0;
3949       rhsc.type = SCALAR;
3950       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &rhsc);
3951     }
3952   rhsc.var = nonlocal_id;
3953   rhsc.offset = 0;
3954   rhsc.type = SCALAR;
3955   VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &rhsc);
3956 }
3957
3958
3959 /* Return the varinfo for the callee of CALL.  */
3960
3961 static varinfo_t
3962 get_fi_for_callee (gimple call)
3963 {
3964   tree decl, fn = gimple_call_fn (call);
3965
3966   if (fn && TREE_CODE (fn) == OBJ_TYPE_REF)
3967     fn = OBJ_TYPE_REF_EXPR (fn);
3968
3969   /* If we can directly resolve the function being called, do so.
3970      Otherwise, it must be some sort of indirect expression that
3971      we should still be able to handle.  */
3972   decl = gimple_call_addr_fndecl (fn);
3973   if (decl)
3974     return get_vi_for_tree (decl);
3975
3976   /* If the function is anything other than a SSA name pointer we have no
3977      clue and should be getting ANYFN (well, ANYTHING for now).  */
3978   if (!fn || TREE_CODE (fn) != SSA_NAME)
3979     return get_varinfo (anything_id);
3980
3981   if ((TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (fn)) == PARM_DECL
3982        || TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (fn)) == RESULT_DECL)
3983       && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (fn))
3984     fn = SSA_NAME_VAR (fn);
3985
3986   return get_vi_for_tree (fn);
3987 }
3988
3989 /* Create constraints for the builtin call T.  Return true if the call
3990    was handled, otherwise false.  */
3991
3992 static bool
3993 find_func_aliases_for_builtin_call (gimple t)
3994 {
3995   tree fndecl = gimple_call_fndecl (t);
3996   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
3997   VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
3998   varinfo_t fi;
3999
4000   if (fndecl != NULL_TREE
4001       && DECL_BUILT_IN_CLASS (fndecl) == BUILT_IN_NORMAL)
4002     /* ???  All builtins that are handled here need to be handled
4003        in the alias-oracle query functions explicitly!  */
4004     switch (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl))
4005       {
4006       /* All the following functions return a pointer to the same object
4007          as their first argument points to.  The functions do not add
4008          to the ESCAPED solution.  The functions make the first argument
4009          pointed to memory point to what the second argument pointed to
4010          memory points to.  */
4011       case BUILT_IN_STRCPY:
4012       case BUILT_IN_STRNCPY:
4013       case BUILT_IN_BCOPY:
4014       case BUILT_IN_MEMCPY:
4015       case BUILT_IN_MEMMOVE:
4016       case BUILT_IN_MEMPCPY:
4017       case BUILT_IN_STPCPY:
4018       case BUILT_IN_STPNCPY:
4019       case BUILT_IN_STRCAT:
4020       case BUILT_IN_STRNCAT:
4021       case BUILT_IN_STRCPY_CHK:
4022       case BUILT_IN_STRNCPY_CHK:
4023       case BUILT_IN_MEMCPY_CHK:
4024       case BUILT_IN_MEMMOVE_CHK:
4025       case BUILT_IN_MEMPCPY_CHK:
4026       case BUILT_IN_STPCPY_CHK:
4027       case BUILT_IN_STPNCPY_CHK:
4028       case BUILT_IN_STRCAT_CHK:
4029       case BUILT_IN_STRNCAT_CHK:
4030       case BUILT_IN_TM_MEMCPY:
4031       case BUILT_IN_TM_MEMMOVE:
4032         {
4033           tree res = gimple_call_lhs (t);
4034           tree dest = gimple_call_arg (t, (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl)
4035                                            == BUILT_IN_BCOPY ? 1 : 0));
4036           tree src = gimple_call_arg (t, (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl)
4037                                           == BUILT_IN_BCOPY ? 0 : 1));
4038           if (res != NULL_TREE)
4039             {
4040               get_constraint_for (res, &lhsc);
4041               if (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_MEMPCPY
4042                   || DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_STPCPY
4043                   || DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_STPNCPY
4044                   || DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_MEMPCPY_CHK
4045                   || DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_STPCPY_CHK
4046                   || DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_STPNCPY_CHK)
4047                 get_constraint_for_ptr_offset (dest, NULL_TREE, &rhsc);
4048               else
4049                 get_constraint_for (dest, &rhsc);
4050               process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4051               VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4052               VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4053             }
4054           get_constraint_for_ptr_offset (dest, NULL_TREE, &lhsc);
4055           get_constraint_for_ptr_offset (src, NULL_TREE, &rhsc);
4056           do_deref (&lhsc);
4057           do_deref (&rhsc);
4058           process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4059           VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4060           VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4061           return true;
4062         }
4063       case BUILT_IN_MEMSET:
4064       case BUILT_IN_MEMSET_CHK:
4065       case BUILT_IN_TM_MEMSET:
4066         {
4067           tree res = gimple_call_lhs (t);
4068           tree dest = gimple_call_arg (t, 0);
4069           unsigned i;
4070           ce_s *lhsp;
4071           struct constraint_expr ac;
4072           if (res != NULL_TREE)
4073             {
4074               get_constraint_for (res, &lhsc);
4075               get_constraint_for (dest, &rhsc);
4076               process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4077               VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4078               VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4079             }
4080           get_constraint_for_ptr_offset (dest, NULL_TREE, &lhsc);
4081           do_deref (&lhsc);
4082           if (flag_delete_null_pointer_checks
4083               && integer_zerop (gimple_call_arg (t, 1)))
4084             {
4085               ac.type = ADDRESSOF;
4086               ac.var = nothing_id;
4087             }
4088           else
4089             {
4090               ac.type = SCALAR;
4091               ac.var = integer_id;
4092             }
4093           ac.offset = 0;
4094           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, i, lhsp)
4095               process_constraint (new_constraint (*lhsp, ac));
4096           VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4097           return true;
4098         }
4099       case BUILT_IN_ASSUME_ALIGNED:
4100         {
4101           tree res = gimple_call_lhs (t);
4102           tree dest = gimple_call_arg (t, 0);
4103           if (res != NULL_TREE)
4104             {
4105               get_constraint_for (res, &lhsc);
4106               get_constraint_for (dest, &rhsc);
4107               process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4108               VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4109               VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4110             }
4111           return true;
4112         }
4113       /* All the following functions do not return pointers, do not
4114          modify the points-to sets of memory reachable from their
4115          arguments and do not add to the ESCAPED solution.  */
4116       case BUILT_IN_SINCOS:
4117       case BUILT_IN_SINCOSF:
4118       case BUILT_IN_SINCOSL:
4119       case BUILT_IN_FREXP:
4120       case BUILT_IN_FREXPF:
4121       case BUILT_IN_FREXPL:
4122       case BUILT_IN_GAMMA_R:
4123       case BUILT_IN_GAMMAF_R:
4124       case BUILT_IN_GAMMAL_R:
4125       case BUILT_IN_LGAMMA_R:
4126       case BUILT_IN_LGAMMAF_R:
4127       case BUILT_IN_LGAMMAL_R:
4128       case BUILT_IN_MODF:
4129       case BUILT_IN_MODFF:
4130       case BUILT_IN_MODFL:
4131       case BUILT_IN_REMQUO:
4132       case BUILT_IN_REMQUOF:
4133       case BUILT_IN_REMQUOL:
4134       case BUILT_IN_FREE:
4135         return true;
4136       case BUILT_IN_STRDUP:
4137       case BUILT_IN_STRNDUP:
4138         if (gimple_call_lhs (t))
4139           {
4140             handle_lhs_call (t, gimple_call_lhs (t), gimple_call_flags (t),
4141                              NULL, fndecl);
4142             get_constraint_for_ptr_offset (gimple_call_lhs (t),
4143                                            NULL_TREE, &lhsc);
4144             get_constraint_for_ptr_offset (gimple_call_arg (t, 0),
4145                                            NULL_TREE, &rhsc);
4146             do_deref (&lhsc);
4147             do_deref (&rhsc);
4148             process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4149             VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4150             VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4151             return true;
4152           }
4153         break;
4154       /* Trampolines are special - they set up passing the static
4155          frame.  */
4156       case BUILT_IN_INIT_TRAMPOLINE:
4157         {
4158           tree tramp = gimple_call_arg (t, 0);
4159           tree nfunc = gimple_call_arg (t, 1);
4160           tree frame = gimple_call_arg (t, 2);
4161           unsigned i;
4162           struct constraint_expr lhs, *rhsp;
4163           if (in_ipa_mode)
4164             {
4165               varinfo_t nfi = NULL;
4166               gcc_assert (TREE_CODE (nfunc) == ADDR_EXPR);
4167               nfi = lookup_vi_for_tree (TREE_OPERAND (nfunc, 0));
4168               if (nfi)
4169                 {
4170                   lhs = get_function_part_constraint (nfi, fi_static_chain);
4171                   get_constraint_for (frame, &rhsc);
4172                   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
4173                       process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4174                   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4175
4176                   /* Make the frame point to the function for
4177                      the trampoline adjustment call.  */
4178                   get_constraint_for (tramp, &lhsc);
4179                   do_deref (&lhsc);
4180                   get_constraint_for (nfunc, &rhsc);
4181                   process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4182                   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4183                   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4184
4185                   return true;
4186                 }
4187             }
4188           /* Else fallthru to generic handling which will let
4189              the frame escape.  */
4190           break;
4191         }
4192       case BUILT_IN_ADJUST_TRAMPOLINE:
4193         {
4194           tree tramp = gimple_call_arg (t, 0);
4195           tree res = gimple_call_lhs (t);
4196           if (in_ipa_mode && res)
4197             {
4198               get_constraint_for (res, &lhsc);
4199               get_constraint_for (tramp, &rhsc);
4200               do_deref (&rhsc);
4201               process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4202               VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4203               VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4204             }
4205           return true;
4206         }
4207       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (1):
4208       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (2):
4209       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (4):
4210       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (8):
4211       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (FLOAT):
4212       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (DOUBLE):
4213       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (LDOUBLE):
4214       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (M64):
4215       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (M128):
4216       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (M256):
4217         {
4218           tree addr = gimple_call_arg (t, 0);
4219           tree src = gimple_call_arg (t, 1);
4220
4221           get_constraint_for (addr, &lhsc);
4222           do_deref (&lhsc);
4223           get_constraint_for (src, &rhsc);
4224           process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4225           VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4226           VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4227           return true;
4228         }
4229       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (1):
4230       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (2):
4231       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (4):
4232       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (8):
4233       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (FLOAT):
4234       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (DOUBLE):
4235       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (LDOUBLE):
4236       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (M64):
4237       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (M128):
4238       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (M256):
4239         {
4240           tree dest = gimple_call_lhs (t);
4241           tree addr = gimple_call_arg (t, 0);
4242
4243           get_constraint_for (dest, &lhsc);
4244           get_constraint_for (addr, &rhsc);
4245           do_deref (&rhsc);
4246           process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4247           VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4248           VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4249           return true;
4250         }
4251       /* Variadic argument handling needs to be handled in IPA
4252          mode as well.  */
4253       case BUILT_IN_VA_START:
4254         {
4255           tree valist = gimple_call_arg (t, 0);
4256           struct constraint_expr rhs, *lhsp;
4257           unsigned i;
4258           get_constraint_for (valist, &lhsc);
4259           do_deref (&lhsc);
4260           /* The va_list gets access to pointers in variadic
4261              arguments.  Which we know in the case of IPA analysis
4262              and otherwise are just all nonlocal variables.  */
4263           if (in_ipa_mode)
4264             {
4265               fi = lookup_vi_for_tree (cfun->decl);
4266               rhs = get_function_part_constraint (fi, ~0);
4267               rhs.type = ADDRESSOF;
4268             }
4269           else
4270             {
4271               rhs.var = nonlocal_id;
4272               rhs.type = ADDRESSOF;
4273               rhs.offset = 0;
4274             }
4275           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, i, lhsp)
4276             process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhs));
4277           VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4278           /* va_list is clobbered.  */
4279           make_constraint_to (get_call_clobber_vi (t)->id, valist);
4280           return true;
4281         }
4282       /* va_end doesn't have any effect that matters.  */
4283       case BUILT_IN_VA_END:
4284         return true;
4285       /* Alternate return.  Simply give up for now.  */
4286       case BUILT_IN_RETURN:
4287         {
4288           fi = NULL;
4289           if (!in_ipa_mode
4290               || !(fi = get_vi_for_tree (cfun->decl)))
4291             make_constraint_from (get_varinfo (escaped_id), anything_id);
4292           else if (in_ipa_mode
4293                    && fi != NULL)
4294             {
4295               struct constraint_expr lhs, rhs;
4296               lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_result);
4297               rhs.var = anything_id;
4298               rhs.offset = 0;
4299               rhs.type = SCALAR;
4300               process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
4301             }
4302           return true;
4303         }
4304       /* printf-style functions may have hooks to set pointers to
4305          point to somewhere into the generated string.  Leave them
4306          for a later excercise...  */
4307       default:
4308         /* Fallthru to general call handling.  */;
4309       }
4310
4311   return false;
4312 }
4313
4314 /* Create constraints for the call T.  */
4315
4316 static void
4317 find_func_aliases_for_call (gimple t)
4318 {
4319   tree fndecl = gimple_call_fndecl (t);
4320   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
4321   VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
4322   varinfo_t fi;
4323
4324   if (fndecl != NULL_TREE
4325       && DECL_BUILT_IN (fndecl)
4326       && find_func_aliases_for_builtin_call (t))
4327     return;
4328
4329   fi = get_fi_for_callee (t);
4330   if (!in_ipa_mode
4331       || (fndecl && !fi->is_fn_info))
4332     {
4333       VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
4334       int flags = gimple_call_flags (t);
4335
4336       /* Const functions can return their arguments and addresses
4337          of global memory but not of escaped memory.  */
4338       if (flags & (ECF_CONST|ECF_NOVOPS))
4339         {
4340           if (gimple_call_lhs (t))
4341             handle_const_call (t, &rhsc);
4342         }
4343       /* Pure functions can return addresses in and of memory
4344          reachable from their arguments, but they are not an escape
4345          point for reachable memory of their arguments.  */
4346       else if (flags & (ECF_PURE|ECF_LOOPING_CONST_OR_PURE))
4347         handle_pure_call (t, &rhsc);
4348       else
4349         handle_rhs_call (t, &rhsc);
4350       if (gimple_call_lhs (t))
4351         handle_lhs_call (t, gimple_call_lhs (t), flags, rhsc, fndecl);
4352       VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4353     }
4354   else
4355     {
4356       tree lhsop;
4357       unsigned j;
4358
4359       /* Assign all the passed arguments to the appropriate incoming
4360          parameters of the function.  */
4361       for (j = 0; j < gimple_call_num_args (t); j++)
4362         {
4363           struct constraint_expr lhs ;
4364           struct constraint_expr *rhsp;
4365           tree arg = gimple_call_arg (t, j);
4366
4367           get_constraint_for_rhs (arg, &rhsc);
4368           lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_parm_base + j);
4369           while (VEC_length (ce_s, rhsc) != 0)
4370             {
4371               rhsp = VEC_last (ce_s, rhsc);
4372               process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4373               VEC_pop (ce_s, rhsc);
4374             }
4375         }
4376
4377       /* If we are returning a value, assign it to the result.  */
4378       lhsop = gimple_call_lhs (t);
4379       if (lhsop)
4380         {
4381           struct constraint_expr rhs;
4382           struct constraint_expr *lhsp;
4383
4384           get_constraint_for (lhsop, &lhsc);
4385           rhs = get_function_part_constraint (fi, fi_result);
4386           if (fndecl
4387               && DECL_RESULT (fndecl)
4388               && DECL_BY_REFERENCE (DECL_RESULT (fndecl)))
4389             {
4390               VEC(ce_s, heap) *tem = NULL;
4391               VEC_safe_push (ce_s, heap, tem, &rhs);
4392               do_deref (&tem);
4393               rhs = *VEC_index (ce_s, tem, 0);
4394               VEC_free(ce_s, heap, tem);
4395             }
4396           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, j, lhsp)
4397             process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhs));
4398         }
4399
4400       /* If we pass the result decl by reference, honor that.  */
4401       if (lhsop
4402           && fndecl
4403           && DECL_RESULT (fndecl)
4404           && DECL_BY_REFERENCE (DECL_RESULT (fndecl)))
4405         {
4406           struct constraint_expr lhs;
4407           struct constraint_expr *rhsp;
4408
4409           get_constraint_for_address_of (lhsop, &rhsc);
4410           lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_result);
4411           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, j, rhsp)
4412             process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4413           VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4414         }
4415
4416       /* If we use a static chain, pass it along.  */
4417       if (gimple_call_chain (t))
4418         {
4419           struct constraint_expr lhs;
4420           struct constraint_expr *rhsp;
4421
4422           get_constraint_for (gimple_call_chain (t), &rhsc);
4423           lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_static_chain);
4424           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, j, rhsp)
4425             process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4426         }
4427     }
4428 }
4429
4430 /* Walk statement T setting up aliasing constraints according to the
4431    references found in T.  This function is the main part of the
4432    constraint builder.  AI points to auxiliary alias information used
4433    when building alias sets and computing alias grouping heuristics.  */
4434
4435 static void
4436 find_func_aliases (gimple origt)
4437 {
4438   gimple t = origt;
4439   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
4440   VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
4441   struct constraint_expr *c;
4442   varinfo_t fi;
4443
4444   /* Now build constraints expressions.  */
4445   if (gimple_code (t) == GIMPLE_PHI)
4446     {
4447       size_t i;
4448       unsigned int j;
4449
4450       /* For a phi node, assign all the arguments to
4451          the result.  */
4452       get_constraint_for (gimple_phi_result (t), &lhsc);
4453       for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (t); i++)
4454         {
4455           tree strippedrhs = PHI_ARG_DEF (t, i);
4456
4457           STRIP_NOPS (strippedrhs);
4458           get_constraint_for_rhs (gimple_phi_arg_def (t, i), &rhsc);
4459
4460           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, j, c)
4461             {
4462               struct constraint_expr *c2;
4463               while (VEC_length (ce_s, rhsc) > 0)
4464                 {
4465                   c2 = VEC_last (ce_s, rhsc);
4466                   process_constraint (new_constraint (*c, *c2));
4467                   VEC_pop (ce_s, rhsc);
4468                 }
4469             }
4470         }
4471     }
4472   /* In IPA mode, we need to generate constraints to pass call
4473      arguments through their calls.   There are two cases,
4474      either a GIMPLE_CALL returning a value, or just a plain
4475      GIMPLE_CALL when we are not.
4476
4477      In non-ipa mode, we need to generate constraints for each
4478      pointer passed by address.  */
4479   else if (is_gimple_call (t))
4480     find_func_aliases_for_call (t);
4481     
4482   /* Otherwise, just a regular assignment statement.  Only care about
4483      operations with pointer result, others are dealt with as escape
4484      points if they have pointer operands.  */
4485   else if (is_gimple_assign (t))
4486     {
4487       /* Otherwise, just a regular assignment statement.  */
4488       tree lhsop = gimple_assign_lhs (t);
4489       tree rhsop = (gimple_num_ops (t) == 2) ? gimple_assign_rhs1 (t) : NULL;
4490
4491       if (rhsop && TREE_CLOBBER_P (rhsop))
4492         /* Ignore clobbers, they don't actually store anything into
4493            the LHS.  */
4494         ;
4495       else if (rhsop && AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (lhsop)))
4496         do_structure_copy (lhsop, rhsop);
4497       else
4498         {
4499           enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (t);
4500
4501           get_constraint_for (lhsop, &lhsc);
4502
4503           if (code == POINTER_PLUS_EXPR)
4504             get_constraint_for_ptr_offset (gimple_assign_rhs1 (t),
4505                                            gimple_assign_rhs2 (t), &rhsc);
4506           else if (code == BIT_AND_EXPR
4507                    && TREE_CODE (gimple_assign_rhs2 (t)) == INTEGER_CST)
4508             {
4509               /* Aligning a pointer via a BIT_AND_EXPR is offsetting
4510                  the pointer.  Handle it by offsetting it by UNKNOWN.  */
4511               get_constraint_for_ptr_offset (gimple_assign_rhs1 (t),
4512                                              NULL_TREE, &rhsc);
4513             }
4514           else if ((CONVERT_EXPR_CODE_P (code)
4515                     && !(POINTER_TYPE_P (gimple_expr_type (t))
4516                          && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (rhsop))))
4517                    || gimple_assign_single_p (t))
4518             get_constraint_for_rhs (rhsop, &rhsc);
4519           else if (truth_value_p (code))
4520             /* Truth value results are not pointer (parts).  Or at least
4521                very very unreasonable obfuscation of a part.  */
4522             ;
4523           else
4524             {
4525               /* All other operations are merges.  */
4526               VEC (ce_s, heap) *tmp = NULL;
4527               struct constraint_expr *rhsp;
4528               unsigned i, j;
4529               get_constraint_for_rhs (gimple_assign_rhs1 (t), &rhsc);
4530               for (i = 2; i < gimple_num_ops (t); ++i)
4531                 {
4532                   get_constraint_for_rhs (gimple_op (t, i), &tmp);
4533                   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, tmp, j, rhsp)
4534                     VEC_safe_push (ce_s, heap, rhsc, rhsp);
4535                   VEC_truncate (ce_s, tmp, 0);
4536                 }
4537               VEC_free (ce_s, heap, tmp);
4538             }
4539           process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4540         }
4541       /* If there is a store to a global variable the rhs escapes.  */
4542       if ((lhsop = get_base_address (lhsop)) != NULL_TREE
4543           && DECL_P (lhsop)
4544           && is_global_var (lhsop)
4545           && (!in_ipa_mode
4546               || DECL_EXTERNAL (lhsop) || TREE_PUBLIC (lhsop)))
4547         make_escape_constraint (rhsop);
4548     }
4549   /* Handle escapes through return.  */
4550   else if (gimple_code (t) == GIMPLE_RETURN
4551            && gimple_return_retval (t) != NULL_TREE)
4552     {
4553       fi = NULL;
4554       if (!in_ipa_mode
4555           || !(fi = get_vi_for_tree (cfun->decl)))
4556         make_escape_constraint (gimple_return_retval (t));
4557       else if (in_ipa_mode
4558                && fi != NULL)
4559         {
4560           struct constraint_expr lhs ;
4561           struct constraint_expr *rhsp;
4562           unsigned i;
4563
4564           lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_result);
4565           get_constraint_for_rhs (gimple_return_retval (t), &rhsc);
4566           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
4567             process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4568         }
4569     }
4570   /* Handle asms conservatively by adding escape constraints to everything.  */
4571   else if (gimple_code (t) == GIMPLE_ASM)
4572     {
4573       unsigned i, noutputs;
4574       const char **oconstraints;
4575       const char *constraint;
4576       bool allows_mem, allows_reg, is_inout;
4577
4578       noutputs = gimple_asm_noutputs (t);
4579       oconstraints = XALLOCAVEC (const char *, noutputs);
4580
4581       for (i = 0; i < noutputs; ++i)
4582         {
4583           tree link = gimple_asm_output_op (t, i);
4584           tree op = TREE_VALUE (link);
4585
4586           constraint = TREE_STRING_POINTER (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (link)));
4587           oconstraints[i] = constraint;
4588           parse_output_constraint (&constraint, i, 0, 0, &allows_mem,
4589                                    &allows_reg, &is_inout);
4590
4591           /* A memory constraint makes the address of the operand escape.  */
4592           if (!allows_reg && allows_mem)
4593             make_escape_constraint (build_fold_addr_expr (op));
4594
4595           /* The asm may read global memory, so outputs may point to
4596              any global memory.  */
4597           if (op)
4598             {
4599               VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
4600               struct constraint_expr rhsc, *lhsp;
4601               unsigned j;
4602               get_constraint_for (op, &lhsc);
4603               rhsc.var = nonlocal_id;
4604               rhsc.offset = 0;
4605               rhsc.type = SCALAR;
4606               FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, j, lhsp)
4607                 process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhsc));
4608               VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4609             }
4610         }
4611       for (i = 0; i < gimple_asm_ninputs (t); ++i)
4612         {
4613           tree link = gimple_asm_input_op (t, i);
4614           tree op = TREE_VALUE (link);
4615
4616           constraint = TREE_STRING_POINTER (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (link)));
4617
4618           parse_input_constraint (&constraint, 0, 0, noutputs, 0, oconstraints,
4619                                   &allows_mem, &allows_reg);
4620
4621           /* A memory constraint makes the address of the operand escape.  */
4622           if (!allows_reg && allows_mem)
4623             make_escape_constraint (build_fold_addr_expr (op));
4624           /* Strictly we'd only need the constraint to ESCAPED if
4625              the asm clobbers memory, otherwise using something
4626              along the lines of per-call clobbers/uses would be enough.  */
4627           else if (op)
4628             make_escape_constraint (op);
4629         }
4630     }
4631
4632   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4633   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4634 }
4635
4636
4637 /* Create a constraint adding to the clobber set of FI the memory
4638    pointed to by PTR.  */
4639
4640 static void
4641 process_ipa_clobber (varinfo_t fi, tree ptr)
4642 {
4643   VEC(ce_s, heap) *ptrc = NULL;
4644   struct constraint_expr *c, lhs;
4645   unsigned i;
4646   get_constraint_for_rhs (ptr, &ptrc);
4647   lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_clobbers);
4648   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, ptrc, i, c)
4649     process_constraint (new_constraint (lhs, *c));
4650   VEC_free (ce_s, heap, ptrc);
4651 }
4652
4653 /* Walk statement T setting up clobber and use constraints according to the
4654    references found in T.  This function is a main part of the
4655    IPA constraint builder.  */
4656
4657 static void
4658 find_func_clobbers (gimple origt)
4659 {
4660   gimple t = origt;
4661   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
4662   VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
4663   varinfo_t fi;
4664
4665   /* Add constraints for clobbered/used in IPA mode.
4666      We are not interested in what automatic variables are clobbered
4667      or used as we only use the information in the caller to which
4668      they do not escape.  */
4669   gcc_assert (in_ipa_mode);
4670
4671   /* If the stmt refers to memory in any way it better had a VUSE.  */
4672   if (gimple_vuse (t) == NULL_TREE)
4673     return;
4674
4675   /* We'd better have function information for the current function.  */
4676   fi = lookup_vi_for_tree (cfun->decl);
4677   gcc_assert (fi != NULL);
4678
4679   /* Account for stores in assignments and calls.  */
4680   if (gimple_vdef (t) != NULL_TREE
4681       && gimple_has_lhs (t))
4682     {
4683       tree lhs = gimple_get_lhs (t);
4684       tree tem = lhs;
4685       while (handled_component_p (tem))
4686         tem = TREE_OPERAND (tem, 0);
4687       if ((DECL_P (tem)
4688            && !auto_var_in_fn_p (tem, cfun->decl))
4689           || INDIRECT_REF_P (tem)
4690           || (TREE_CODE (tem) == MEM_REF
4691               && !(TREE_CODE (TREE_OPERAND (tem, 0)) == ADDR_EXPR
4692                    && auto_var_in_fn_p
4693                         (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 0), 0), cfun->decl))))
4694         {
4695           struct constraint_expr lhsc, *rhsp;
4696           unsigned i;
4697           lhsc = get_function_part_constraint (fi, fi_clobbers);
4698           get_constraint_for_address_of (lhs, &rhsc);
4699           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
4700             process_constraint (new_constraint (lhsc, *rhsp));
4701           VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4702         }
4703     }
4704
4705   /* Account for uses in assigments and returns.  */
4706   if (gimple_assign_single_p (t)
4707       || (gimple_code (t) == GIMPLE_RETURN
4708           && gimple_return_retval (t) != NULL_TREE))
4709     {
4710       tree rhs = (gimple_assign_single_p (t)
4711                   ? gimple_assign_rhs1 (t) : gimple_return_retval (t));
4712       tree tem = rhs;
4713       while (handled_component_p (tem))
4714         tem = TREE_OPERAND (tem, 0);
4715       if ((DECL_P (tem)
4716            && !auto_var_in_fn_p (tem, cfun->decl))
4717           || INDIRECT_REF_P (tem)
4718           || (TREE_CODE (tem) == MEM_REF
4719               && !(TREE_CODE (TREE_OPERAND (tem, 0)) == ADDR_EXPR
4720                    && auto_var_in_fn_p
4721                         (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 0), 0), cfun->decl))))
4722         {
4723           struct constraint_expr lhs, *rhsp;
4724           unsigned i;
4725           lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_uses);
4726           get_constraint_for_address_of (rhs, &rhsc);
4727           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
4728             process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4729           VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4730         }
4731     }
4732
4733   if (is_gimple_call (t))
4734     {
4735       varinfo_t cfi = NULL;
4736       tree decl = gimple_call_fndecl (t);
4737       struct constraint_expr lhs, rhs;
4738       unsigned i, j;
4739
4740       /* For builtins we do not have separate function info.  For those
4741          we do not generate escapes for we have to generate clobbers/uses.  */
4742       if (decl
4743           && DECL_BUILT_IN_CLASS (decl) == BUILT_IN_NORMAL)
4744         switch (DECL_FUNCTION_CODE (decl))
4745           {
4746           /* The following functions use and clobber memory pointed to
4747              by their arguments.  */
4748           case BUILT_IN_STRCPY:
4749           case BUILT_IN_STRNCPY:
4750           case BUILT_IN_BCOPY:
4751           case BUILT_IN_MEMCPY:
4752           case BUILT_IN_MEMMOVE:
4753           case BUILT_IN_MEMPCPY:
4754           case BUILT_IN_STPCPY:
4755           case BUILT_IN_STPNCPY:
4756           case BUILT_IN_STRCAT:
4757           case BUILT_IN_STRNCAT:
4758           case BUILT_IN_STRCPY_CHK:
4759           case BUILT_IN_STRNCPY_CHK:
4760           case BUILT_IN_MEMCPY_CHK:
4761           case BUILT_IN_MEMMOVE_CHK:
4762           case BUILT_IN_MEMPCPY_CHK:
4763           case BUILT_IN_STPCPY_CHK:
4764           case BUILT_IN_STPNCPY_CHK:
4765           case BUILT_IN_STRCAT_CHK:
4766           case BUILT_IN_STRNCAT_CHK:
4767             {
4768               tree dest = gimple_call_arg (t, (DECL_FUNCTION_CODE (decl)
4769                                                == BUILT_IN_BCOPY ? 1 : 0));
4770               tree src = gimple_call_arg (t, (DECL_FUNCTION_CODE (decl)
4771                                               == BUILT_IN_BCOPY ? 0 : 1));
4772               unsigned i;
4773               struct constraint_expr *rhsp, *lhsp;
4774               get_constraint_for_ptr_offset (dest, NULL_TREE, &lhsc);
4775               lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_clobbers);
4776               FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, i, lhsp)
4777                 process_constraint (new_constraint (lhs, *lhsp));
4778               VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4779               get_constraint_for_ptr_offset (src, NULL_TREE, &rhsc);
4780               lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_uses);
4781               FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
4782                 process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4783               VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4784               return;
4785             }
4786           /* The following function clobbers memory pointed to by
4787              its argument.  */
4788           case BUILT_IN_MEMSET:
4789           case BUILT_IN_MEMSET_CHK:
4790             {
4791               tree dest = gimple_call_arg (t, 0);
4792               unsigned i;
4793               ce_s *lhsp;
4794               get_constraint_for_ptr_offset (dest, NULL_TREE, &lhsc);
4795               lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_clobbers);
4796               FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, lhsc, i, lhsp)
4797                 process_constraint (new_constraint (lhs, *lhsp));
4798               VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
4799               return;
4800             }
4801           /* The following functions clobber their second and third
4802              arguments.  */
4803           case BUILT_IN_SINCOS:
4804           case BUILT_IN_SINCOSF:
4805           case BUILT_IN_SINCOSL:
4806             {
4807               process_ipa_clobber (fi, gimple_call_arg (t, 1));
4808               process_ipa_clobber (fi, gimple_call_arg (t, 2));
4809               return;
4810             }
4811           /* The following functions clobber their second argument.  */
4812           case BUILT_IN_FREXP:
4813           case BUILT_IN_FREXPF:
4814           case BUILT_IN_FREXPL:
4815           case BUILT_IN_LGAMMA_R:
4816           case BUILT_IN_LGAMMAF_R:
4817           case BUILT_IN_LGAMMAL_R:
4818           case BUILT_IN_GAMMA_R:
4819           case BUILT_IN_GAMMAF_R:
4820           case BUILT_IN_GAMMAL_R:
4821           case BUILT_IN_MODF:
4822           case BUILT_IN_MODFF:
4823           case BUILT_IN_MODFL:
4824             {
4825               process_ipa_clobber (fi, gimple_call_arg (t, 1));
4826               return;
4827             }
4828           /* The following functions clobber their third argument.  */
4829           case BUILT_IN_REMQUO:
4830           case BUILT_IN_REMQUOF:
4831           case BUILT_IN_REMQUOL:
4832             {
4833               process_ipa_clobber (fi, gimple_call_arg (t, 2));
4834               return;
4835             }
4836           /* The following functions neither read nor clobber memory.  */
4837           case BUILT_IN_ASSUME_ALIGNED:
4838           case BUILT_IN_FREE:
4839             return;
4840           /* Trampolines are of no interest to us.  */
4841           case BUILT_IN_INIT_TRAMPOLINE:
4842           case BUILT_IN_ADJUST_TRAMPOLINE:
4843             return;
4844           case BUILT_IN_VA_START:
4845           case BUILT_IN_VA_END:
4846             return;
4847           /* printf-style functions may have hooks to set pointers to
4848              point to somewhere into the generated string.  Leave them
4849              for a later excercise...  */
4850           default:
4851             /* Fallthru to general call handling.  */;
4852           }
4853
4854       /* Parameters passed by value are used.  */
4855       lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_uses);
4856       for (i = 0; i < gimple_call_num_args (t); i++)
4857         {
4858           struct constraint_expr *rhsp;
4859           tree arg = gimple_call_arg (t, i);
4860
4861           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME
4862               || is_gimple_min_invariant (arg))
4863             continue;
4864
4865           get_constraint_for_address_of (arg, &rhsc);
4866           FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, j, rhsp)
4867             process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4868           VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4869         }
4870
4871       /* Build constraints for propagating clobbers/uses along the
4872          callgraph edges.  */
4873       cfi = get_fi_for_callee (t);
4874       if (cfi->id == anything_id)
4875         {
4876           if (gimple_vdef (t))
4877             make_constraint_from (first_vi_for_offset (fi, fi_clobbers),
4878                                   anything_id);
4879           make_constraint_from (first_vi_for_offset (fi, fi_uses),
4880                                 anything_id);
4881           return;
4882         }
4883
4884       /* For callees without function info (that's external functions),
4885          ESCAPED is clobbered and used.  */
4886       if (gimple_call_fndecl (t)
4887           && !cfi->is_fn_info)
4888         {
4889           varinfo_t vi;
4890
4891           if (gimple_vdef (t))
4892             make_copy_constraint (first_vi_for_offset (fi, fi_clobbers),
4893                                   escaped_id);
4894           make_copy_constraint (first_vi_for_offset (fi, fi_uses), escaped_id);
4895
4896           /* Also honor the call statement use/clobber info.  */
4897           if ((vi = lookup_call_clobber_vi (t)) != NULL)
4898             make_copy_constraint (first_vi_for_offset (fi, fi_clobbers),
4899                                   vi->id);
4900           if ((vi = lookup_call_use_vi (t)) != NULL)
4901             make_copy_constraint (first_vi_for_offset (fi, fi_uses),
4902                                   vi->id);
4903           return;
4904         }
4905
4906       /* Otherwise the caller clobbers and uses what the callee does.
4907          ???  This should use a new complex constraint that filters
4908          local variables of the callee.  */
4909       if (gimple_vdef (t))
4910         {
4911           lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_clobbers);
4912           rhs = get_function_part_constraint (cfi, fi_clobbers);
4913           process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
4914         }
4915       lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_uses);
4916       rhs = get_function_part_constraint (cfi, fi_uses);
4917       process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
4918     }
4919   else if (gimple_code (t) == GIMPLE_ASM)
4920     {
4921       /* ???  Ick.  We can do better.  */
4922       if (gimple_vdef (t))
4923         make_constraint_from (first_vi_for_offset (fi, fi_clobbers),
4924                               anything_id);
4925       make_constraint_from (first_vi_for_offset (fi, fi_uses),
4926                             anything_id);
4927     }
4928
4929   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
4930 }
4931
4932
4933 /* Find the first varinfo in the same variable as START that overlaps with
4934    OFFSET.  Return NULL if we can't find one.  */
4935
4936 static varinfo_t
4937 first_vi_for_offset (varinfo_t start, unsigned HOST_WIDE_INT offset)
4938 {
4939   /* If the offset is outside of the variable, bail out.  */
4940   if (offset >= start->fullsize)
4941     return NULL;
4942
4943   /* If we cannot reach offset from start, lookup the first field
4944      and start from there.  */
4945   if (start->offset > offset)
4946     start = lookup_vi_for_tree (start->decl);
4947
4948   while (start)
4949     {
4950       /* We may not find a variable in the field list with the actual
4951          offset when when we have glommed a structure to a variable.
4952          In that case, however, offset should still be within the size
4953          of the variable. */
4954       if (offset >= start->offset
4955           && (offset - start->offset) < start->size)
4956         return start;
4957
4958       start= start->next;
4959     }
4960
4961   return NULL;
4962 }
4963
4964 /* Find the first varinfo in the same variable as START that overlaps with
4965    OFFSET.  If there is no such varinfo the varinfo directly preceding
4966    OFFSET is returned.  */
4967
4968 static varinfo_t
4969 first_or_preceding_vi_for_offset (varinfo_t start,
4970                                   unsigned HOST_WIDE_INT offset)
4971 {
4972   /* If we cannot reach offset from start, lookup the first field
4973      and start from there.  */
4974   if (start->offset > offset)
4975     start = lookup_vi_for_tree (start->decl);
4976
4977   /* We may not find a variable in the field list with the actual
4978      offset when when we have glommed a structure to a variable.
4979      In that case, however, offset should still be within the size
4980      of the variable.
4981      If we got beyond the offset we look for return the field
4982      directly preceding offset which may be the last field.  */
4983   while (start->next
4984          && offset >= start->offset
4985          && !((offset - start->offset) < start->size))
4986     start = start->next;
4987
4988   return start;
4989 }
4990
4991
4992 /* This structure is used during pushing fields onto the fieldstack
4993    to track the offset of the field, since bitpos_of_field gives it
4994    relative to its immediate containing type, and we want it relative
4995    to the ultimate containing object.  */
4996
4997 struct fieldoff
4998 {
4999   /* Offset from the base of the base containing object to this field.  */
5000   HOST_WIDE_INT offset;
5001
5002   /* Size, in bits, of the field.  */
5003   unsigned HOST_WIDE_INT size;
5004
5005   unsigned has_unknown_size : 1;
5006
5007   unsigned must_have_pointers : 1;
5008
5009   unsigned may_have_pointers : 1;
5010
5011   unsigned only_restrict_pointers : 1;
5012 };
5013 typedef struct fieldoff fieldoff_s;
5014
5015 DEF_VEC_O(fieldoff_s);
5016 DEF_VEC_ALLOC_O(fieldoff_s,heap);
5017
5018 /* qsort comparison function for two fieldoff's PA and PB */
5019
5020 static int
5021 fieldoff_compare (const void *pa, const void *pb)
5022 {
5023   const fieldoff_s *foa = (const fieldoff_s *)pa;
5024   const fieldoff_s *fob = (const fieldoff_s *)pb;
5025   unsigned HOST_WIDE_INT foasize, fobsize;
5026
5027   if (foa->offset < fob->offset)
5028     return -1;
5029   else if (foa->offset > fob->offset)
5030     return 1;
5031
5032   foasize = foa->size;
5033   fobsize = fob->size;
5034   if (foasize < fobsize)
5035     return -1;
5036   else if (foasize > fobsize)
5037     return 1;
5038   return 0;
5039 }
5040
5041 /* Sort a fieldstack according to the field offset and sizes.  */
5042 static void
5043 sort_fieldstack (VEC(fieldoff_s,heap) *fieldstack)
5044 {
5045   VEC_qsort (fieldoff_s, fieldstack, fieldoff_compare);
5046 }
5047
5048 /* Return true if T is a type that can have subvars.  */
5049
5050 static inline bool
5051 type_can_have_subvars (const_tree t)
5052 {
5053   /* Aggregates without overlapping fields can have subvars.  */
5054   return TREE_CODE (t) == RECORD_TYPE;
5055 }
5056
5057 /* Return true if V is a tree that we can have subvars for.
5058    Normally, this is any aggregate type.  Also complex
5059    types which are not gimple registers can have subvars.  */
5060
5061 static inline bool
5062 var_can_have_subvars (const_tree v)
5063 {
5064   /* Volatile variables should never have subvars.  */
5065   if (TREE_THIS_VOLATILE (v))
5066     return false;
5067
5068   /* Non decls or memory tags can never have subvars.  */
5069   if (!DECL_P (v))
5070     return false;
5071
5072   return type_can_have_subvars (TREE_TYPE (v));
5073 }
5074
5075 /* Return true if T is a type that does contain pointers.  */
5076
5077 static bool
5078 type_must_have_pointers (tree type)
5079 {
5080   if (POINTER_TYPE_P (type))
5081     return true;
5082
5083   if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
5084     return type_must_have_pointers (TREE_TYPE (type));
5085
5086   /* A function or method can have pointers as arguments, so track
5087      those separately.  */
5088   if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
5089       || TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
5090     return true;
5091
5092   return false;
5093 }
5094
5095 static bool
5096 field_must_have_pointers (tree t)
5097 {
5098   return type_must_have_pointers (TREE_TYPE (t));
5099 }
5100
5101 /* Given a TYPE, and a vector of field offsets FIELDSTACK, push all
5102    the fields of TYPE onto fieldstack, recording their offsets along
5103    the way.
5104
5105    OFFSET is used to keep track of the offset in this entire
5106    structure, rather than just the immediately containing structure.
5107    Returns false if the caller is supposed to handle the field we
5108    recursed for.  */
5109
5110 static bool
5111 push_fields_onto_fieldstack (tree type, VEC(fieldoff_s,heap) **fieldstack,
5112                              HOST_WIDE_INT offset)
5113 {
5114   tree field;
5115   bool empty_p = true;
5116
5117   if (TREE_CODE (type) != RECORD_TYPE)
5118     return false;
5119
5120   /* If the vector of fields is growing too big, bail out early.
5121      Callers check for VEC_length <= MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE, make
5122      sure this fails.  */
5123   if (VEC_length (fieldoff_s, *fieldstack) > MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE)
5124     return false;
5125
5126   for (field = TYPE_FIELDS (type); field; field = DECL_CHAIN (field))
5127     if (TREE_CODE (field) == FIELD_DECL)
5128       {
5129         bool push = false;
5130         HOST_WIDE_INT foff = bitpos_of_field (field);
5131
5132         if (!var_can_have_subvars (field)
5133             || TREE_CODE (TREE_TYPE (field)) == QUAL_UNION_TYPE
5134             || TREE_CODE (TREE_TYPE (field)) == UNION_TYPE)
5135           push = true;
5136         else if (!push_fields_onto_fieldstack
5137                     (TREE_TYPE (field), fieldstack, offset + foff)
5138                  && (DECL_SIZE (field)
5139                      && !integer_zerop (DECL_SIZE (field))))
5140           /* Empty structures may have actual size, like in C++.  So
5141              see if we didn't push any subfields and the size is
5142              nonzero, push the field onto the stack.  */
5143           push = true;
5144
5145         if (push)
5146           {
5147             fieldoff_s *pair = NULL;
5148             bool has_unknown_size = false;
5149             bool must_have_pointers_p;
5150
5151             if (!VEC_empty (fieldoff_s, *fieldstack))
5152               pair = VEC_last (fieldoff_s, *fieldstack);
5153
5154             /* If there isn't anything at offset zero, create sth.  */
5155             if (!pair
5156                 && offset + foff != 0)
5157               {
5158                 pair = VEC_safe_push (fieldoff_s, heap, *fieldstack, NULL);
5159                 pair->offset = 0;
5160                 pair->size = offset + foff;
5161                 pair->has_unknown_size = false;
5162                 pair->must_have_pointers = false;
5163                 pair->may_have_pointers = false;
5164                 pair->only_restrict_pointers = false;
5165               }
5166
5167             if (!DECL_SIZE (field)
5168                 || !host_integerp (DECL_SIZE (field), 1))
5169               has_unknown_size = true;
5170
5171             /* If adjacent fields do not contain pointers merge them.  */
5172             must_have_pointers_p = field_must_have_pointers (field);
5173             if (pair
5174                 && !has_unknown_size
5175                 && !must_have_pointers_p
5176                 && !pair->must_have_pointers
5177                 && !pair->has_unknown_size
5178                 && pair->offset + (HOST_WIDE_INT)pair->size == offset + foff)
5179               {
5180                 pair->size += TREE_INT_CST_LOW (DECL_SIZE (field));
5181               }
5182             else
5183               {
5184                 pair = VEC_safe_push (fieldoff_s, heap, *fieldstack, NULL);
5185                 pair->offset = offset + foff;
5186                 pair->has_unknown_size = has_unknown_size;
5187                 if (!has_unknown_size)
5188                   pair->size = TREE_INT_CST_LOW (DECL_SIZE (field));
5189                 else
5190                   pair->size = -1;
5191                 pair->must_have_pointers = must_have_pointers_p;
5192                 pair->may_have_pointers = true;
5193                 pair->only_restrict_pointers
5194                   = (!has_unknown_size
5195                      && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (field))
5196                      && TYPE_RESTRICT (TREE_TYPE (field)));
5197               }
5198           }
5199
5200         empty_p = false;
5201       }
5202
5203   return !empty_p;
5204 }
5205
5206 /* Count the number of arguments DECL has, and set IS_VARARGS to true
5207    if it is a varargs function.  */
5208
5209 static unsigned int
5210 count_num_arguments (tree decl, bool *is_varargs)
5211 {
5212   unsigned int num = 0;
5213   tree t;
5214
5215   /* Capture named arguments for K&R functions.  They do not
5216      have a prototype and thus no TYPE_ARG_TYPES.  */
5217   for (t = DECL_ARGUMENTS (decl); t; t = DECL_CHAIN (t))
5218     ++num;
5219
5220   /* Check if the function has variadic arguments.  */
5221   for (t = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl)); t; t = TREE_CHAIN (t))
5222     if (TREE_VALUE (t) == void_type_node)
5223       break;
5224   if (!t)
5225     *is_varargs = true;
5226
5227   return num;
5228 }
5229
5230 /* Creation function node for DECL, using NAME, and return the index
5231    of the variable we've created for the function.  */
5232
5233 static varinfo_t
5234 create_function_info_for (tree decl, const char *name)
5235 {
5236   struct function *fn = DECL_STRUCT_FUNCTION (decl);
5237   varinfo_t vi, prev_vi;
5238   tree arg;
5239   unsigned int i;
5240   bool is_varargs = false;
5241   unsigned int num_args = count_num_arguments (decl, &is_varargs);
5242
5243   /* Create the variable info.  */
5244
5245   vi = new_var_info (decl, name);
5246   vi->offset = 0;
5247   vi->size = 1;
5248   vi->fullsize = fi_parm_base + num_args;
5249   vi->is_fn_info = 1;
5250   vi->may_have_pointers = false;
5251   if (is_varargs)
5252     vi->fullsize = ~0;
5253   insert_vi_for_tree (vi->decl, vi);
5254
5255   prev_vi = vi;
5256
5257   /* Create a variable for things the function clobbers and one for
5258      things the function uses.  */
5259     {
5260       varinfo_t clobbervi, usevi;
5261       const char *newname;
5262       char *tempname;
5263
5264       asprintf (&tempname, "%s.clobber", name);
5265       newname = ggc_strdup (tempname);
5266       free (tempname);
5267
5268       clobbervi = new_var_info (NULL, newname);
5269       clobbervi->offset = fi_clobbers;
5270       clobbervi->size = 1;
5271       clobbervi->fullsize = vi->fullsize;
5272       clobbervi->is_full_var = true;
5273       clobbervi->is_global_var = false;
5274       gcc_assert (prev_vi->offset < clobbervi->offset);
5275       prev_vi->next = clobbervi;
5276       prev_vi = clobbervi;
5277
5278       asprintf (&tempname, "%s.use", name);
5279       newname = ggc_strdup (tempname);
5280       free (tempname);
5281
5282       usevi = new_var_info (NULL, newname);
5283       usevi->offset = fi_uses;
5284       usevi->size = 1;
5285       usevi->fullsize = vi->fullsize;
5286       usevi->is_full_var = true;
5287       usevi->is_global_var = false;
5288       gcc_assert (prev_vi->offset < usevi->offset);
5289       prev_vi->next = usevi;
5290       prev_vi = usevi;
5291     }
5292
5293   /* And one for the static chain.  */
5294   if (fn->static_chain_decl != NULL_TREE)
5295     {
5296       varinfo_t chainvi;
5297       const char *newname;
5298       char *tempname;
5299
5300       asprintf (&tempname, "%s.chain", name);
5301       newname = ggc_strdup (tempname);
5302       free (tempname);
5303
5304       chainvi = new_var_info (fn->static_chain_decl, newname);
5305       chainvi->offset = fi_static_chain;
5306       chainvi->size = 1;
5307       chainvi->fullsize = vi->fullsize;
5308       chainvi->is_full_var = true;
5309       chainvi->is_global_var = false;
5310       gcc_assert (prev_vi->offset < chainvi->offset);
5311       prev_vi->next = chainvi;
5312       prev_vi = chainvi;
5313       insert_vi_for_tree (fn->static_chain_decl, chainvi);
5314     }
5315
5316   /* Create a variable for the return var.  */
5317   if (DECL_RESULT (decl) != NULL
5318       || !VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl))))
5319     {
5320       varinfo_t resultvi;
5321       const char *newname;
5322       char *tempname;
5323       tree resultdecl = decl;
5324
5325       if (DECL_RESULT (decl))
5326         resultdecl = DECL_RESULT (decl);
5327
5328       asprintf (&tempname, "%s.result", name);
5329       newname = ggc_strdup (tempname);
5330       free (tempname);
5331
5332       resultvi = new_var_info (resultdecl, newname);
5333       resultvi->offset = fi_result;
5334       resultvi->size = 1;
5335       resultvi->fullsize = vi->fullsize;
5336       resultvi->is_full_var = true;
5337       if (DECL_RESULT (decl))
5338         resultvi->may_have_pointers = true;
5339       gcc_assert (prev_vi->offset < resultvi->offset);
5340       prev_vi->next = resultvi;
5341       prev_vi = resultvi;
5342       if (DECL_RESULT (decl))
5343         insert_vi_for_tree (DECL_RESULT (decl), resultvi);
5344     }
5345
5346   /* Set up variables for each argument.  */
5347   arg = DECL_ARGUMENTS (decl);
5348   for (i = 0; i < num_args; i++)
5349     {
5350       varinfo_t argvi;
5351       const char *newname;
5352       char *tempname;
5353       tree argdecl = decl;
5354
5355       if (arg)
5356         argdecl = arg;
5357
5358       asprintf (&tempname, "%s.arg%d", name, i);
5359       newname = ggc_strdup (tempname);
5360       free (tempname);
5361
5362       argvi = new_var_info (argdecl, newname);
5363       argvi->offset = fi_parm_base + i;
5364       argvi->size = 1;
5365       argvi->is_full_var = true;
5366       argvi->fullsize = vi->fullsize;
5367       if (arg)
5368         argvi->may_have_pointers = true;
5369       gcc_assert (prev_vi->offset < argvi->offset);
5370       prev_vi->next = argvi;
5371       prev_vi = argvi;
5372       if (arg)
5373         {
5374           insert_vi_for_tree (arg, argvi);
5375           arg = DECL_CHAIN (arg);
5376         }
5377     }
5378
5379   /* Add one representative for all further args.  */
5380   if (is_varargs)
5381     {
5382       varinfo_t argvi;
5383       const char *newname;
5384       char *tempname;
5385       tree decl;
5386
5387       asprintf (&tempname, "%s.varargs", name);
5388       newname = ggc_strdup (tempname);
5389       free (tempname);
5390
5391       /* We need sth that can be pointed to for va_start.  */
5392       decl = build_fake_var_decl (ptr_type_node);
5393
5394       argvi = new_var_info (decl, newname);
5395       argvi->offset = fi_parm_base + num_args;
5396       argvi->size = ~0;
5397       argvi->is_full_var = true;
5398       argvi->is_heap_var = true;
5399       argvi->fullsize = vi->fullsize;
5400       gcc_assert (prev_vi->offset < argvi->offset);
5401       prev_vi->next = argvi;
5402       prev_vi = argvi;
5403     }
5404
5405   return vi;
5406 }
5407
5408
5409 /* Return true if FIELDSTACK contains fields that overlap.
5410    FIELDSTACK is assumed to be sorted by offset.  */
5411
5412 static bool
5413 check_for_overlaps (VEC (fieldoff_s,heap) *fieldstack)
5414 {
5415   fieldoff_s *fo = NULL;
5416   unsigned int i;
5417   HOST_WIDE_INT lastoffset = -1;
5418
5419   FOR_EACH_VEC_ELT (fieldoff_s, fieldstack, i, fo)
5420     {
5421       if (fo->offset == lastoffset)
5422         return true;
5423       lastoffset = fo->offset;
5424     }
5425   return false;
5426 }
5427
5428 /* Create a varinfo structure for NAME and DECL, and add it to VARMAP.
5429    This will also create any varinfo structures necessary for fields
5430    of DECL.  */
5431
5432 static varinfo_t
5433 create_variable_info_for_1 (tree decl, const char *name)
5434 {
5435   varinfo_t vi, newvi;
5436   tree decl_type = TREE_TYPE (decl);
5437   tree declsize = DECL_P (decl) ? DECL_SIZE (decl) : TYPE_SIZE (decl_type);
5438   VEC (fieldoff_s,heap) *fieldstack = NULL;
5439   fieldoff_s *fo;
5440   unsigned int i;
5441
5442   if (!declsize
5443       || !host_integerp (declsize, 1))
5444     {
5445       vi = new_var_info (decl, name);
5446       vi->offset = 0;
5447       vi->size = ~0;
5448       vi->fullsize = ~0;
5449       vi->is_unknown_size_var = true;
5450       vi->is_full_var = true;
5451       vi->may_have_pointers = true;
5452       return vi;
5453     }
5454
5455   /* Collect field information.  */
5456   if (use_field_sensitive
5457       && var_can_have_subvars (decl)
5458       /* ???  Force us to not use subfields for global initializers
5459          in IPA mode.  Else we'd have to parse arbitrary initializers.  */
5460       && !(in_ipa_mode
5461            && is_global_var (decl)
5462            && DECL_INITIAL (decl)))
5463     {
5464       fieldoff_s *fo = NULL;
5465       bool notokay = false;
5466       unsigned int i;
5467
5468       push_fields_onto_fieldstack (decl_type, &fieldstack, 0);
5469
5470       for (i = 0; !notokay && VEC_iterate (fieldoff_s, fieldstack, i, fo); i++)
5471         if (fo->has_unknown_size
5472             || fo->offset < 0)
5473           {
5474             notokay = true;
5475             break;
5476           }
5477
5478       /* We can't sort them if we have a field with a variable sized type,
5479          which will make notokay = true.  In that case, we are going to return
5480          without creating varinfos for the fields anyway, so sorting them is a
5481          waste to boot.  */
5482       if (!notokay)
5483         {
5484           sort_fieldstack (fieldstack);
5485           /* Due to some C++ FE issues, like PR 22488, we might end up
5486              what appear to be overlapping fields even though they,
5487              in reality, do not overlap.  Until the C++ FE is fixed,
5488              we will simply disable field-sensitivity for these cases.  */
5489           notokay = check_for_overlaps (fieldstack);
5490         }
5491
5492       if (notokay)
5493         VEC_free (fieldoff_s, heap, fieldstack);
5494     }
5495
5496   /* If we didn't end up collecting sub-variables create a full
5497      variable for the decl.  */
5498   if (VEC_length (fieldoff_s, fieldstack) <= 1
5499       || VEC_length (fieldoff_s, fieldstack) > MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE)
5500     {
5501       vi = new_var_info (decl, name);
5502       vi->offset = 0;
5503       vi->may_have_pointers = true;
5504       vi->fullsize = TREE_INT_CST_LOW (declsize);
5505       vi->size = vi->fullsize;
5506       vi->is_full_var = true;
5507       VEC_free (fieldoff_s, heap, fieldstack);
5508       return vi;
5509     }
5510
5511   vi = new_var_info (decl, name);
5512   vi->fullsize = TREE_INT_CST_LOW (declsize);
5513   for (i = 0, newvi = vi;
5514        VEC_iterate (fieldoff_s, fieldstack, i, fo);
5515        ++i, newvi = newvi->next)
5516     {
5517       const char *newname = "NULL";
5518       char *tempname;
5519
5520       if (dump_file)
5521         {
5522           asprintf (&tempname, "%s." HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC
5523                     "+" HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, name, fo->offset, fo->size);
5524           newname = ggc_strdup (tempname);
5525           free (tempname);
5526         }
5527       newvi->name = newname;
5528       newvi->offset = fo->offset;
5529       newvi->size = fo->size;
5530       newvi->fullsize = vi->fullsize;
5531       newvi->may_have_pointers = fo->may_have_pointers;
5532       newvi->only_restrict_pointers = fo->only_restrict_pointers;
5533       if (i + 1 < VEC_length (fieldoff_s, fieldstack))
5534         newvi->next = new_var_info (decl, name);
5535     }
5536
5537   VEC_free (fieldoff_s, heap, fieldstack);
5538
5539   return vi;
5540 }
5541
5542 static unsigned int
5543 create_variable_info_for (tree decl, const char *name)
5544 {
5545   varinfo_t vi = create_variable_info_for_1 (decl, name);
5546   unsigned int id = vi->id;
5547
5548   insert_vi_for_tree (decl, vi);
5549
5550   if (TREE_CODE (decl) != VAR_DECL)
5551     return id;
5552
5553   /* Create initial constraints for globals.  */
5554   for (; vi; vi = vi->next)
5555     {
5556       if (!vi->may_have_pointers
5557           || !vi->is_global_var)
5558         continue;
5559
5560       /* Mark global restrict qualified pointers.  */
5561       if ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
5562            && TYPE_RESTRICT (TREE_TYPE (decl)))
5563           || vi->only_restrict_pointers)
5564         {
5565           make_constraint_from_global_restrict (vi, "GLOBAL_RESTRICT");
5566           continue;
5567         }
5568
5569       /* In non-IPA mode the initializer from nonlocal is all we need.  */
5570       if (!in_ipa_mode
5571           || DECL_HARD_REGISTER (decl))
5572         make_copy_constraint (vi, nonlocal_id);
5573
5574       /* In IPA mode parse the initializer and generate proper constraints
5575          for it.  */
5576       else
5577         {
5578           struct varpool_node *vnode = varpool_get_node (decl);
5579
5580           /* For escaped variables initialize them from nonlocal.  */
5581           if (!varpool_all_refs_explicit_p (vnode))
5582             make_copy_constraint (vi, nonlocal_id);
5583
5584           /* If this is a global variable with an initializer and we are in
5585              IPA mode generate constraints for it.  */
5586           if (DECL_INITIAL (decl))
5587             {
5588               VEC (ce_s, heap) *rhsc = NULL;
5589               struct constraint_expr lhs, *rhsp;
5590               unsigned i;
5591               get_constraint_for_rhs (DECL_INITIAL (decl), &rhsc);
5592               lhs.var = vi->id;
5593               lhs.offset = 0;
5594               lhs.type = SCALAR;
5595               FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
5596                 process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
5597               /* If this is a variable that escapes from the unit
5598                  the initializer escapes as well.  */
5599               if (!varpool_all_refs_explicit_p (vnode))
5600                 {
5601                   lhs.var = escaped_id;
5602                   lhs.offset = 0;
5603                   lhs.type = SCALAR;
5604                   FOR_EACH_VEC_ELT (ce_s, rhsc, i, rhsp)
5605                     process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
5606                 }
5607               VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
5608             }
5609         }
5610     }
5611
5612   return id;
5613 }
5614
5615 /* Print out the points-to solution for VAR to FILE.  */
5616
5617 static void
5618 dump_solution_for_var (FILE *file, unsigned int var)
5619 {
5620   varinfo_t vi = get_varinfo (var);
5621   unsigned int i;
5622   bitmap_iterator bi;
5623
5624   /* Dump the solution for unified vars anyway, this avoids difficulties
5625      in scanning dumps in the testsuite.  */
5626   fprintf (file, "%s = { ", vi->name);
5627   vi = get_varinfo (find (var));
5628   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vi->solution, 0, i, bi)
5629     fprintf (file, "%s ", get_varinfo (i)->name);
5630   fprintf (file, "}");
5631
5632   /* But note when the variable was unified.  */
5633   if (vi->id != var)
5634     fprintf (file, " same as %s", vi->name);
5635
5636   fprintf (file, "\n");
5637 }
5638
5639 /* Print the points-to solution for VAR to stdout.  */
5640
5641 DEBUG_FUNCTION void
5642 debug_solution_for_var (unsigned int var)
5643 {
5644   dump_solution_for_var (stdout, var);
5645 }
5646
5647 /* Create varinfo structures for all of the variables in the
5648    function for intraprocedural mode.  */
5649
5650 static void
5651 intra_create_variable_infos (void)
5652 {
5653   tree t;
5654
5655   /* For each incoming pointer argument arg, create the constraint ARG
5656      = NONLOCAL or a dummy variable if it is a restrict qualified
5657      passed-by-reference argument.  */
5658   for (t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl); t; t = DECL_CHAIN (t))
5659     {
5660       varinfo_t p = get_vi_for_tree (t);
5661
5662       /* For restrict qualified pointers to objects passed by
5663          reference build a real representative for the pointed-to object.
5664          Treat restrict qualified references the same.  */
5665       if (TYPE_RESTRICT (TREE_TYPE (t))
5666           && ((DECL_BY_REFERENCE (t) && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (t)))
5667               || TREE_CODE (TREE_TYPE (t)) == REFERENCE_TYPE)
5668           && !type_contains_placeholder_p (TREE_TYPE (TREE_TYPE (t))))
5669         {
5670           struct constraint_expr lhsc, rhsc;
5671           varinfo_t vi;
5672           tree heapvar = build_fake_var_decl (TREE_TYPE (TREE_TYPE (t)));
5673           DECL_EXTERNAL (heapvar) = 1;
5674           vi = create_variable_info_for_1 (heapvar, "PARM_NOALIAS");
5675           insert_vi_for_tree (heapvar, vi);
5676           lhsc.var = p->id;
5677           lhsc.type = SCALAR;
5678           lhsc.offset = 0;
5679           rhsc.var = vi->id;
5680           rhsc.type = ADDRESSOF;
5681           rhsc.offset = 0;
5682           process_constraint (new_constraint (lhsc, rhsc));
5683           for (; vi; vi = vi->next)
5684             if (vi->may_have_pointers)
5685               {
5686                 if (vi->only_restrict_pointers)
5687                   make_constraint_from_global_restrict (vi, "GLOBAL_RESTRICT");
5688                 else
5689                   make_copy_constraint (vi, nonlocal_id);
5690               }
5691           continue;
5692         }
5693
5694       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (t))
5695           && TYPE_RESTRICT (TREE_TYPE (t)))
5696         make_constraint_from_global_restrict (p, "PARM_RESTRICT");
5697       else
5698         {
5699           for (; p; p = p->next)
5700             {
5701               if (p->only_restrict_pointers)
5702                 make_constraint_from_global_restrict (p, "PARM_RESTRICT");
5703               else if (p->may_have_pointers)
5704                 make_constraint_from (p, nonlocal_id);
5705             }
5706         }
5707     }
5708
5709   /* Add a constraint for a result decl that is passed by reference.  */
5710   if (DECL_RESULT (cfun->decl)
5711       && DECL_BY_REFERENCE (DECL_RESULT (cfun->decl)))
5712     {
5713       varinfo_t p, result_vi = get_vi_for_tree (DECL_RESULT (cfun->decl));
5714
5715       for (p = result_vi; p; p = p->next)
5716         make_constraint_from (p, nonlocal_id);
5717     }
5718
5719   /* Add a constraint for the incoming static chain parameter.  */
5720   if (cfun->static_chain_decl != NULL_TREE)
5721     {
5722       varinfo_t p, chain_vi = get_vi_for_tree (cfun->static_chain_decl);
5723
5724       for (p = chain_vi; p; p = p->next)
5725         make_constraint_from (p, nonlocal_id);
5726     }
5727 }
5728
5729 /* Structure used to put solution bitmaps in a hashtable so they can
5730    be shared among variables with the same points-to set.  */
5731
5732 typedef struct shared_bitmap_info
5733 {
5734   bitmap pt_vars;
5735   hashval_t hashcode;
5736 } *shared_bitmap_info_t;
5737 typedef const struct shared_bitmap_info *const_shared_bitmap_info_t;
5738
5739 static htab_t shared_bitmap_table;
5740
5741 /* Hash function for a shared_bitmap_info_t */
5742
5743 static hashval_t
5744 shared_bitmap_hash (const void *p)
5745 {
5746   const_shared_bitmap_info_t const bi = (const_shared_bitmap_info_t) p;
5747   return bi->hashcode;
5748 }
5749
5750 /* Equality function for two shared_bitmap_info_t's. */
5751
5752 static int
5753 shared_bitmap_eq (const void *p1, const void *p2)
5754 {
5755   const_shared_bitmap_info_t const sbi1 = (const_shared_bitmap_info_t) p1;
5756   const_shared_bitmap_info_t const sbi2 = (const_shared_bitmap_info_t) p2;
5757   return bitmap_equal_p (sbi1->pt_vars, sbi2->pt_vars);
5758 }
5759
5760 /* Lookup a bitmap in the shared bitmap hashtable, and return an already
5761    existing instance if there is one, NULL otherwise.  */
5762
5763 static bitmap
5764 shared_bitmap_lookup (bitmap pt_vars)
5765 {
5766   void **slot;
5767   struct shared_bitmap_info sbi;
5768
5769   sbi.pt_vars = pt_vars;
5770   sbi.hashcode = bitmap_hash (pt_vars);
5771
5772   slot = htab_find_slot_with_hash (shared_bitmap_table, &sbi,
5773                                    sbi.hashcode, NO_INSERT);
5774   if (!slot)
5775     return NULL;
5776   else
5777     return ((shared_bitmap_info_t) *slot)->pt_vars;
5778 }
5779
5780
5781 /* Add a bitmap to the shared bitmap hashtable.  */
5782
5783 static void
5784 shared_bitmap_add (bitmap pt_vars)
5785 {
5786   void **slot;
5787   shared_bitmap_info_t sbi = XNEW (struct shared_bitmap_info);
5788
5789   sbi->pt_vars = pt_vars;
5790   sbi->hashcode = bitmap_hash (pt_vars);
5791
5792   slot = htab_find_slot_with_hash (shared_bitmap_table, sbi,
5793                                    sbi->hashcode, INSERT);
5794   gcc_assert (!*slot);
5795   *slot = (void *) sbi;
5796 }
5797
5798
5799 /* Set bits in INTO corresponding to the variable uids in solution set FROM.  */
5800
5801 static void
5802 set_uids_in_ptset (bitmap into, bitmap from, struct pt_solution *pt)
5803 {
5804   unsigned int i;
5805   bitmap_iterator bi;
5806
5807   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (from, 0, i, bi)
5808     {
5809       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
5810
5811       /* The only artificial variables that are allowed in a may-alias
5812          set are heap variables.  */
5813       if (vi->is_artificial_var && !vi->is_heap_var)
5814         continue;
5815
5816       if (TREE_CODE (vi->decl) == VAR_DECL
5817           || TREE_CODE (vi->decl) == PARM_DECL
5818           || TREE_CODE (vi->decl) == RESULT_DECL)
5819         {
5820           /* If we are in IPA mode we will not recompute points-to
5821              sets after inlining so make sure they stay valid.  */
5822           if (in_ipa_mode
5823               && !DECL_PT_UID_SET_P (vi->decl))
5824             SET_DECL_PT_UID (vi->decl, DECL_UID (vi->decl));
5825
5826           /* Add the decl to the points-to set.  Note that the points-to
5827              set contains global variables.  */
5828           bitmap_set_bit (into, DECL_PT_UID (vi->decl));
5829           if (vi->is_global_var)
5830             pt->vars_contains_global = true;
5831         }
5832     }
5833 }
5834
5835
5836 /* Compute the points-to solution *PT for the variable VI.  */
5837
5838 static void
5839 find_what_var_points_to (varinfo_t orig_vi, struct pt_solution *pt)
5840 {
5841   unsigned int i;
5842   bitmap_iterator bi;
5843   bitmap finished_solution;
5844   bitmap result;
5845   varinfo_t vi;
5846
5847   memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
5848
5849   /* This variable may have been collapsed, let's get the real
5850      variable.  */
5851   vi = get_varinfo (find (orig_vi->id));
5852
5853   /* Translate artificial variables into SSA_NAME_PTR_INFO
5854      attributes.  */
5855   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vi->solution, 0, i, bi)
5856     {
5857       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
5858
5859       if (vi->is_artificial_var)
5860         {
5861           if (vi->id == nothing_id)
5862             pt->null = 1;
5863           else if (vi->id == escaped_id)
5864             {
5865               if (in_ipa_mode)
5866                 pt->ipa_escaped = 1;
5867               else
5868                 pt->escaped = 1;
5869             }
5870           else if (vi->id == nonlocal_id)
5871             pt->nonlocal = 1;
5872           else if (vi->is_heap_var)
5873             /* We represent heapvars in the points-to set properly.  */
5874             ;
5875           else if (vi->id == readonly_id)
5876             /* Nobody cares.  */
5877             ;
5878           else if (vi->id == anything_id
5879                    || vi->id == integer_id)
5880             pt->anything = 1;
5881         }
5882     }
5883
5884   /* Instead of doing extra work, simply do not create
5885      elaborate points-to information for pt_anything pointers.  */
5886   if (pt->anything)
5887     return;
5888
5889   /* Share the final set of variables when possible.  */
5890   finished_solution = BITMAP_GGC_ALLOC ();
5891   stats.points_to_sets_created++;
5892
5893   set_uids_in_ptset (finished_solution, vi->solution, pt);
5894   result = shared_bitmap_lookup (finished_solution);
5895   if (!result)
5896     {
5897       shared_bitmap_add (finished_solution);
5898       pt->vars = finished_solution;
5899     }
5900   else
5901     {
5902       pt->vars = result;
5903       bitmap_clear (finished_solution);
5904     }
5905 }
5906
5907 /* Given a pointer variable P, fill in its points-to set.  */
5908
5909 static void
5910 find_what_p_points_to (tree p)
5911 {
5912   struct ptr_info_def *pi;
5913   tree lookup_p = p;
5914   varinfo_t vi;
5915
5916   /* For parameters, get at the points-to set for the actual parm
5917      decl.  */
5918   if (TREE_CODE (p) == SSA_NAME
5919       && (TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (p)) == PARM_DECL
5920           || TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (p)) == RESULT_DECL)
5921       && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (p))
5922     lookup_p = SSA_NAME_VAR (p);
5923
5924   vi = lookup_vi_for_tree (lookup_p);
5925   if (!vi)
5926     return;
5927
5928   pi = get_ptr_info (p);
5929   find_what_var_points_to (vi, &pi->pt);
5930 }
5931
5932
5933 /* Query statistics for points-to solutions.  */
5934
5935 static struct {
5936   unsigned HOST_WIDE_INT pt_solution_includes_may_alias;
5937   unsigned HOST_WIDE_INT pt_solution_includes_no_alias;
5938   unsigned HOST_WIDE_INT pt_solutions_intersect_may_alias;
5939   unsigned HOST_WIDE_INT pt_solutions_intersect_no_alias;
5940 } pta_stats;
5941
5942 void
5943 dump_pta_stats (FILE *s)
5944 {
5945   fprintf (s, "\nPTA query stats:\n");
5946   fprintf (s, "  pt_solution_includes: "
5947            HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC" disambiguations, "
5948            HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC" queries\n",
5949            pta_stats.pt_solution_includes_no_alias,
5950            pta_stats.pt_solution_includes_no_alias
5951            + pta_stats.pt_solution_includes_may_alias);
5952   fprintf (s, "  pt_solutions_intersect: "
5953            HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC" disambiguations, "
5954            HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC" queries\n",
5955            pta_stats.pt_solutions_intersect_no_alias,
5956            pta_stats.pt_solutions_intersect_no_alias
5957            + pta_stats.pt_solutions_intersect_may_alias);
5958 }
5959
5960
5961 /* Reset the points-to solution *PT to a conservative default
5962    (point to anything).  */
5963
5964 void
5965 pt_solution_reset (struct pt_solution *pt)
5966 {
5967   memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
5968   pt->anything = true;
5969 }
5970
5971 /* Set the points-to solution *PT to point only to the variables
5972    in VARS.  VARS_CONTAINS_GLOBAL specifies whether that contains
5973    global variables and VARS_CONTAINS_RESTRICT specifies whether
5974    it contains restrict tag variables.  */
5975
5976 void
5977 pt_solution_set (struct pt_solution *pt, bitmap vars, bool vars_contains_global)
5978 {
5979   memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
5980   pt->vars = vars;
5981   pt->vars_contains_global = vars_contains_global;
5982 }
5983
5984 /* Set the points-to solution *PT to point only to the variable VAR.  */
5985
5986 void
5987 pt_solution_set_var (struct pt_solution *pt, tree var)
5988 {
5989   memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
5990   pt->vars = BITMAP_GGC_ALLOC ();
5991   bitmap_set_bit (pt->vars, DECL_PT_UID (var));
5992   pt->vars_contains_global = is_global_var (var);
5993 }
5994
5995 /* Computes the union of the points-to solutions *DEST and *SRC and
5996    stores the result in *DEST.  This changes the points-to bitmap
5997    of *DEST and thus may not be used if that might be shared.
5998    The points-to bitmap of *SRC and *DEST will not be shared after
5999    this function if they were not before.  */
6000
6001 static void
6002 pt_solution_ior_into (struct pt_solution *dest, struct pt_solution *src)
6003 {
6004   dest->anything |= src->anything;
6005   if (dest->anything)
6006     {
6007       pt_solution_reset (dest);
6008       return;
6009     }
6010
6011   dest->nonlocal |= src->nonlocal;
6012   dest->escaped |= src->escaped;
6013   dest->ipa_escaped |= src->ipa_escaped;
6014   dest->null |= src->null;
6015   dest->vars_contains_global |= src->vars_contains_global;
6016   if (!src->vars)
6017     return;
6018
6019   if (!dest->vars)
6020     dest->vars = BITMAP_GGC_ALLOC ();
6021   bitmap_ior_into (dest->vars, src->vars);
6022 }
6023
6024 /* Return true if the points-to solution *PT is empty.  */
6025
6026 bool
6027 pt_solution_empty_p (struct pt_solution *pt)
6028 {
6029   if (pt->anything
6030       || pt->nonlocal)
6031     return false;
6032
6033   if (pt->vars
6034       && !bitmap_empty_p (pt->vars))
6035     return false;
6036
6037   /* If the solution includes ESCAPED, check if that is empty.  */
6038   if (pt->escaped
6039       && !pt_solution_empty_p (&cfun->gimple_df->escaped))
6040     return false;
6041
6042   /* If the solution includes ESCAPED, check if that is empty.  */
6043   if (pt->ipa_escaped
6044       && !pt_solution_empty_p (&ipa_escaped_pt))
6045     return false;
6046
6047   return true;
6048 }
6049
6050 /* Return true if the points-to solution *PT only point to a single var, and
6051    return the var uid in *UID.  */
6052
6053 bool
6054 pt_solution_singleton_p (struct pt_solution *pt, unsigned *uid)
6055 {
6056   if (pt->anything || pt->nonlocal || pt->escaped || pt->ipa_escaped
6057       || pt->null || pt->vars == NULL
6058       || !bitmap_single_bit_set_p (pt->vars))
6059     return false;
6060
6061   *uid = bitmap_first_set_bit (pt->vars);
6062   return true;
6063 }
6064
6065 /* Return true if the points-to solution *PT includes global memory.  */
6066
6067 bool
6068 pt_solution_includes_global (struct pt_solution *pt)
6069 {
6070   if (pt->anything
6071       || pt->nonlocal
6072       || pt->vars_contains_global)
6073     return true;
6074
6075   if (pt->escaped)
6076     return pt_solution_includes_global (&cfun->gimple_df->escaped);
6077
6078   if (pt->ipa_escaped)
6079     return pt_solution_includes_global (&ipa_escaped_pt);
6080
6081   /* ???  This predicate is not correct for the IPA-PTA solution
6082      as we do not properly distinguish between unit escape points
6083      and global variables.  */
6084   if (cfun->gimple_df->ipa_pta)
6085     return true;
6086
6087   return false;
6088 }
6089
6090 /* Return true if the points-to solution *PT includes the variable
6091    declaration DECL.  */
6092
6093 static bool
6094 pt_solution_includes_1 (struct pt_solution *pt, const_tree decl)
6095 {
6096   if (pt->anything)
6097     return true;
6098
6099   if (pt->nonlocal
6100       && is_global_var (decl))
6101     return true;
6102
6103   if (pt->vars
6104       && bitmap_bit_p (pt->vars, DECL_PT_UID (decl)))
6105     return true;
6106
6107   /* If the solution includes ESCAPED, check it.  */
6108   if (pt->escaped
6109       && pt_solution_includes_1 (&cfun->gimple_df->escaped, decl))
6110     return true;
6111
6112   /* If the solution includes ESCAPED, check it.  */
6113   if (pt->ipa_escaped
6114       && pt_solution_includes_1 (&ipa_escaped_pt, decl))
6115     return true;
6116
6117   return false;
6118 }
6119
6120 bool
6121 pt_solution_includes (struct pt_solution *pt, const_tree decl)
6122 {
6123   bool res = pt_solution_includes_1 (pt, decl);
6124   if (res)
6125     ++pta_stats.pt_solution_includes_may_alias;
6126   else
6127     ++pta_stats.pt_solution_includes_no_alias;
6128   return res;
6129 }
6130
6131 /* Return true if both points-to solutions PT1 and PT2 have a non-empty
6132    intersection.  */
6133
6134 static bool
6135 pt_solutions_intersect_1 (struct pt_solution *pt1, struct pt_solution *pt2)
6136 {
6137   if (pt1->anything || pt2->anything)
6138     return true;
6139
6140   /* If either points to unknown global memory and the other points to
6141      any global memory they alias.  */
6142   if ((pt1->nonlocal
6143        && (pt2->nonlocal
6144            || pt2->vars_contains_global))
6145       || (pt2->nonlocal
6146           && pt1->vars_contains_global))
6147     return true;
6148
6149   /* Check the escaped solution if required.  */
6150   if ((pt1->escaped || pt2->escaped)
6151       && !pt_solution_empty_p (&cfun->gimple_df->escaped))
6152     {
6153       /* If both point to escaped memory and that solution
6154          is not empty they alias.  */
6155       if (pt1->escaped && pt2->escaped)
6156         return true;
6157
6158       /* If either points to escaped memory see if the escaped solution
6159          intersects with the other.  */
6160       if ((pt1->escaped
6161            && pt_solutions_intersect_1 (&cfun->gimple_df->escaped, pt2))
6162           || (pt2->escaped
6163               && pt_solutions_intersect_1 (&cfun->gimple_df->escaped, pt1)))
6164         return true;
6165     }
6166
6167   /* Check the escaped solution if required.
6168      ???  Do we need to check the local against the IPA escaped sets?  */
6169   if ((pt1->ipa_escaped || pt2->ipa_escaped)
6170       && !pt_solution_empty_p (&ipa_escaped_pt))
6171     {
6172       /* If both point to escaped memory and that solution
6173          is not empty they alias.  */
6174       if (pt1->ipa_escaped && pt2->ipa_escaped)
6175         return true;
6176
6177       /* If either points to escaped memory see if the escaped solution
6178          intersects with the other.  */
6179       if ((pt1->ipa_escaped
6180            && pt_solutions_intersect_1 (&ipa_escaped_pt, pt2))
6181           || (pt2->ipa_escaped
6182               && pt_solutions_intersect_1 (&ipa_escaped_pt, pt1)))
6183         return true;
6184     }
6185
6186   /* Now both pointers alias if their points-to solution intersects.  */
6187   return (pt1->vars
6188           && pt2->vars
6189           && bitmap_intersect_p (pt1->vars, pt2->vars));
6190 }
6191
6192 bool
6193 pt_solutions_intersect (struct pt_solution *pt1, struct pt_solution *pt2)
6194 {
6195   bool res = pt_solutions_intersect_1 (pt1, pt2);
6196   if (res)
6197     ++pta_stats.pt_solutions_intersect_may_alias;
6198   else
6199     ++pta_stats.pt_solutions_intersect_no_alias;
6200   return res;
6201 }
6202
6203
6204 /* Dump points-to information to OUTFILE.  */
6205
6206 static void
6207 dump_sa_points_to_info (FILE *outfile)
6208 {
6209   unsigned int i;
6210
6211   fprintf (outfile, "\nPoints-to sets\n\n");
6212
6213   if (dump_flags & TDF_STATS)
6214     {
6215       fprintf (outfile, "Stats:\n");
6216       fprintf (outfile, "Total vars:               %d\n", stats.total_vars);
6217       fprintf (outfile, "Non-pointer vars:          %d\n",
6218                stats.nonpointer_vars);
6219       fprintf (outfile, "Statically unified vars:  %d\n",
6220                stats.unified_vars_static);
6221       fprintf (outfile, "Dynamically unified vars: %d\n",
6222                stats.unified_vars_dynamic);
6223       fprintf (outfile, "Iterations:               %d\n", stats.iterations);
6224       fprintf (outfile, "Number of edges:          %d\n", stats.num_edges);
6225       fprintf (outfile, "Number of implicit edges: %d\n",
6226                stats.num_implicit_edges);
6227     }
6228
6229   for (i = 0; i < VEC_length (varinfo_t, varmap); i++)
6230     {
6231       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
6232       if (!vi->may_have_pointers)
6233         continue;
6234       dump_solution_for_var (outfile, i);
6235     }
6236 }
6237
6238
6239 /* Debug points-to information to stderr.  */
6240
6241 DEBUG_FUNCTION void
6242 debug_sa_points_to_info (void)
6243 {
6244   dump_sa_points_to_info (stderr);
6245 }
6246
6247
6248 /* Initialize the always-existing constraint variables for NULL
6249    ANYTHING, READONLY, and INTEGER */
6250
6251 static void
6252 init_base_vars (void)
6253 {
6254   struct constraint_expr lhs, rhs;
6255   varinfo_t var_anything;
6256   varinfo_t var_nothing;
6257   varinfo_t var_readonly;
6258   varinfo_t var_escaped;
6259   varinfo_t var_nonlocal;
6260   varinfo_t var_storedanything;
6261   varinfo_t var_integer;
6262
6263   /* Create the NULL variable, used to represent that a variable points
6264      to NULL.  */
6265   var_nothing = new_var_info (NULL_TREE, "NULL");
6266   gcc_assert (var_nothing->id == nothing_id);
6267   var_nothing->is_artificial_var = 1;
6268   var_nothing->offset = 0;
6269   var_nothing->size = ~0;
6270   var_nothing->fullsize = ~0;
6271   var_nothing->is_special_var = 1;
6272   var_nothing->may_have_pointers = 0;
6273   var_nothing->is_global_var = 0;
6274
6275   /* Create the ANYTHING variable, used to represent that a variable
6276      points to some unknown piece of memory.  */
6277   var_anything = new_var_info (NULL_TREE, "ANYTHING");
6278   gcc_assert (var_anything->id == anything_id);
6279   var_anything->is_artificial_var = 1;
6280   var_anything->size = ~0;
6281   var_anything->offset = 0;
6282   var_anything->next = NULL;
6283   var_anything->fullsize = ~0;
6284   var_anything->is_special_var = 1;
6285
6286   /* Anything points to anything.  This makes deref constraints just
6287      work in the presence of linked list and other p = *p type loops,
6288      by saying that *ANYTHING = ANYTHING. */
6289   lhs.type = SCALAR;
6290   lhs.var = anything_id;
6291   lhs.offset = 0;
6292   rhs.type = ADDRESSOF;
6293   rhs.var = anything_id;
6294   rhs.offset = 0;
6295
6296   /* This specifically does not use process_constraint because
6297      process_constraint ignores all anything = anything constraints, since all
6298      but this one are redundant.  */
6299   VEC_safe_push (constraint_t, heap, constraints, new_constraint (lhs, rhs));
6300
6301   /* Create the READONLY variable, used to represent that a variable
6302      points to readonly memory.  */
6303   var_readonly = new_var_info (NULL_TREE, "READONLY");
6304   gcc_assert (var_readonly->id == readonly_id);
6305   var_readonly->is_artificial_var = 1;
6306   var_readonly->offset = 0;
6307   var_readonly->size = ~0;
6308   var_readonly->fullsize = ~0;
6309   var_readonly->next = NULL;
6310   var_readonly->is_special_var = 1;
6311
6312   /* readonly memory points to anything, in order to make deref
6313      easier.  In reality, it points to anything the particular
6314      readonly variable can point to, but we don't track this
6315      separately. */
6316   lhs.type = SCALAR;
6317   lhs.var = readonly_id;
6318   lhs.offset = 0;
6319   rhs.type = ADDRESSOF;
6320   rhs.var = readonly_id;  /* FIXME */
6321   rhs.offset = 0;
6322   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6323
6324   /* Create the ESCAPED variable, used to represent the set of escaped
6325      memory.  */
6326   var_escaped = new_var_info (NULL_TREE, "ESCAPED");
6327   gcc_assert (var_escaped->id == escaped_id);
6328   var_escaped->is_artificial_var = 1;
6329   var_escaped->offset = 0;
6330   var_escaped->size = ~0;
6331   var_escaped->fullsize = ~0;
6332   var_escaped->is_special_var = 0;
6333
6334   /* Create the NONLOCAL variable, used to represent the set of nonlocal
6335      memory.  */
6336   var_nonlocal = new_var_info (NULL_TREE, "NONLOCAL");
6337   gcc_assert (var_nonlocal->id == nonlocal_id);
6338   var_nonlocal->is_artificial_var = 1;
6339   var_nonlocal->offset = 0;
6340   var_nonlocal->size = ~0;
6341   var_nonlocal->fullsize = ~0;
6342   var_nonlocal->is_special_var = 1;
6343
6344   /* ESCAPED = *ESCAPED, because escaped is may-deref'd at calls, etc.  */
6345   lhs.type = SCALAR;
6346   lhs.var = escaped_id;
6347   lhs.offset = 0;
6348   rhs.type = DEREF;
6349   rhs.var = escaped_id;
6350   rhs.offset = 0;
6351   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6352
6353   /* ESCAPED = ESCAPED + UNKNOWN_OFFSET, because if a sub-field escapes the
6354      whole variable escapes.  */
6355   lhs.type = SCALAR;
6356   lhs.var = escaped_id;
6357   lhs.offset = 0;
6358   rhs.type = SCALAR;
6359   rhs.var = escaped_id;
6360   rhs.offset = UNKNOWN_OFFSET;
6361   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6362
6363   /* *ESCAPED = NONLOCAL.  This is true because we have to assume
6364      everything pointed to by escaped points to what global memory can
6365      point to.  */
6366   lhs.type = DEREF;
6367   lhs.var = escaped_id;
6368   lhs.offset = 0;
6369   rhs.type = SCALAR;
6370   rhs.var = nonlocal_id;
6371   rhs.offset = 0;
6372   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6373
6374   /* NONLOCAL = &NONLOCAL, NONLOCAL = &ESCAPED.  This is true because
6375      global memory may point to global memory and escaped memory.  */
6376   lhs.type = SCALAR;
6377   lhs.var = nonlocal_id;
6378   lhs.offset = 0;
6379   rhs.type = ADDRESSOF;
6380   rhs.var = nonlocal_id;
6381   rhs.offset = 0;
6382   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6383   rhs.type = ADDRESSOF;
6384   rhs.var = escaped_id;
6385   rhs.offset = 0;
6386   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6387
6388   /* Create the STOREDANYTHING variable, used to represent the set of
6389      variables stored to *ANYTHING.  */
6390   var_storedanything = new_var_info (NULL_TREE, "STOREDANYTHING");
6391   gcc_assert (var_storedanything->id == storedanything_id);
6392   var_storedanything->is_artificial_var = 1;
6393   var_storedanything->offset = 0;
6394   var_storedanything->size = ~0;
6395   var_storedanything->fullsize = ~0;
6396   var_storedanything->is_special_var = 0;
6397
6398   /* Create the INTEGER variable, used to represent that a variable points
6399      to what an INTEGER "points to".  */
6400   var_integer = new_var_info (NULL_TREE, "INTEGER");
6401   gcc_assert (var_integer->id == integer_id);
6402   var_integer->is_artificial_var = 1;
6403   var_integer->size = ~0;
6404   var_integer->fullsize = ~0;
6405   var_integer->offset = 0;
6406   var_integer->next = NULL;
6407   var_integer->is_special_var = 1;
6408
6409   /* INTEGER = ANYTHING, because we don't know where a dereference of
6410      a random integer will point to.  */
6411   lhs.type = SCALAR;
6412   lhs.var = integer_id;
6413   lhs.offset = 0;
6414   rhs.type = ADDRESSOF;
6415   rhs.var = anything_id;
6416   rhs.offset = 0;
6417   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6418 }
6419
6420 /* Initialize things necessary to perform PTA */
6421
6422 static void
6423 init_alias_vars (void)
6424 {
6425   use_field_sensitive = (MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE > 1);
6426
6427   bitmap_obstack_initialize (&pta_obstack);
6428   bitmap_obstack_initialize (&oldpta_obstack);
6429   bitmap_obstack_initialize (&predbitmap_obstack);
6430
6431   constraint_pool = create_alloc_pool ("Constraint pool",
6432                                        sizeof (struct constraint), 30);
6433   variable_info_pool = create_alloc_pool ("Variable info pool",
6434                                           sizeof (struct variable_info), 30);
6435   constraints = VEC_alloc (constraint_t, heap, 8);
6436   varmap = VEC_alloc (varinfo_t, heap, 8);
6437   vi_for_tree = pointer_map_create ();
6438   call_stmt_vars = pointer_map_create ();
6439
6440   memset (&stats, 0, sizeof (stats));
6441   shared_bitmap_table = htab_create (511, shared_bitmap_hash,
6442                                      shared_bitmap_eq, free);
6443   init_base_vars ();
6444
6445   gcc_obstack_init (&fake_var_decl_obstack);
6446 }
6447
6448 /* Remove the REF and ADDRESS edges from GRAPH, as well as all the
6449    predecessor edges.  */
6450
6451 static void
6452 remove_preds_and_fake_succs (constraint_graph_t graph)
6453 {
6454   unsigned int i;
6455
6456   /* Clear the implicit ref and address nodes from the successor
6457      lists.  */
6458   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
6459     {
6460       if (graph->succs[i])
6461         bitmap_clear_range (graph->succs[i], FIRST_REF_NODE,
6462                             FIRST_REF_NODE * 2);
6463     }
6464
6465   /* Free the successor list for the non-ref nodes.  */
6466   for (i = FIRST_REF_NODE; i < graph->size; i++)
6467     {
6468       if (graph->succs[i])
6469         BITMAP_FREE (graph->succs[i]);
6470     }
6471
6472   /* Now reallocate the size of the successor list as, and blow away
6473      the predecessor bitmaps.  */
6474   graph->size = VEC_length (varinfo_t, varmap);
6475   graph->succs = XRESIZEVEC (bitmap, graph->succs, graph->size);
6476
6477   free (graph->implicit_preds);
6478   graph->implicit_preds = NULL;
6479   free (graph->preds);
6480   graph->preds = NULL;
6481   bitmap_obstack_release (&predbitmap_obstack);
6482 }
6483
6484 /* Solve the constraint set.  */
6485
6486 static void
6487 solve_constraints (void)
6488 {
6489   struct scc_info *si;
6490
6491   if (dump_file)
6492     fprintf (dump_file,
6493              "\nCollapsing static cycles and doing variable "
6494              "substitution\n");
6495
6496   init_graph (VEC_length (varinfo_t, varmap) * 2);
6497
6498   if (dump_file)
6499     fprintf (dump_file, "Building predecessor graph\n");
6500   build_pred_graph ();
6501
6502   if (dump_file)
6503     fprintf (dump_file, "Detecting pointer and location "
6504              "equivalences\n");
6505   si = perform_var_substitution (graph);
6506
6507   if (dump_file)
6508     fprintf (dump_file, "Rewriting constraints and unifying "
6509              "variables\n");
6510   rewrite_constraints (graph, si);
6511
6512   build_succ_graph ();
6513
6514   free_var_substitution_info (si);
6515
6516   /* Attach complex constraints to graph nodes.  */
6517   move_complex_constraints (graph);
6518
6519   if (dump_file)
6520     fprintf (dump_file, "Uniting pointer but not location equivalent "
6521              "variables\n");
6522   unite_pointer_equivalences (graph);
6523
6524   if (dump_file)
6525     fprintf (dump_file, "Finding indirect cycles\n");
6526   find_indirect_cycles (graph);
6527
6528   /* Implicit nodes and predecessors are no longer necessary at this
6529      point. */
6530   remove_preds_and_fake_succs (graph);
6531
6532   if (dump_file && (dump_flags & TDF_GRAPH))
6533     {
6534       fprintf (dump_file, "\n\n// The constraint graph before solve-graph "
6535                "in dot format:\n");
6536       dump_constraint_graph (dump_file);
6537       fprintf (dump_file, "\n\n");
6538     }
6539
6540   if (dump_file)
6541     fprintf (dump_file, "Solving graph\n");
6542
6543   solve_graph (graph);
6544
6545   if (dump_file && (dump_flags & TDF_GRAPH))
6546     {
6547       fprintf (dump_file, "\n\n// The constraint graph after solve-graph "
6548                "in dot format:\n");
6549       dump_constraint_graph (dump_file);
6550       fprintf (dump_file, "\n\n");
6551     }
6552
6553   if (dump_file)
6554     dump_sa_points_to_info (dump_file);
6555 }
6556
6557 /* Create points-to sets for the current function.  See the comments
6558    at the start of the file for an algorithmic overview.  */
6559
6560 static void
6561 compute_points_to_sets (void)
6562 {
6563   basic_block bb;
6564   unsigned i;
6565   varinfo_t vi;
6566
6567   timevar_push (TV_TREE_PTA);
6568
6569   init_alias_vars ();
6570
6571   intra_create_variable_infos ();
6572
6573   /* Now walk all statements and build the constraint set.  */
6574   FOR_EACH_BB (bb)
6575     {
6576       gimple_stmt_iterator gsi;
6577
6578       for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
6579         {
6580           gimple phi = gsi_stmt (gsi);
6581
6582           if (is_gimple_reg (gimple_phi_result (phi)))
6583             find_func_aliases (phi);
6584         }
6585
6586       for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
6587         {
6588           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
6589
6590           find_func_aliases (stmt);
6591         }
6592     }
6593
6594   if (dump_file)
6595     {
6596       fprintf (dump_file, "Points-to analysis\n\nConstraints:\n\n");
6597       dump_constraints (dump_file, 0);
6598     }
6599
6600   /* From the constraints compute the points-to sets.  */
6601   solve_constraints ();
6602
6603   /* Compute the points-to set for ESCAPED used for call-clobber analysis.  */
6604   find_what_var_points_to (get_varinfo (escaped_id),
6605                            &cfun->gimple_df->escaped);
6606
6607   /* Make sure the ESCAPED solution (which is used as placeholder in
6608      other solutions) does not reference itself.  This simplifies
6609      points-to solution queries.  */
6610   cfun->gimple_df->escaped.escaped = 0;
6611
6612   /* Mark escaped HEAP variables as global.  */
6613   FOR_EACH_VEC_ELT (varinfo_t, varmap, i, vi)
6614     if (vi->is_heap_var
6615         && !vi->is_global_var)
6616       DECL_EXTERNAL (vi->decl) = vi->is_global_var
6617         = pt_solution_includes (&cfun->gimple_df->escaped, vi->decl);
6618
6619   /* Compute the points-to sets for pointer SSA_NAMEs.  */
6620   for (i = 0; i < num_ssa_names; ++i)
6621     {
6622       tree ptr = ssa_name (i);
6623       if (ptr
6624           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr)))
6625         find_what_p_points_to (ptr);
6626     }
6627
6628   /* Compute the call-used/clobbered sets.  */
6629   FOR_EACH_BB (bb)
6630     {
6631       gimple_stmt_iterator gsi;
6632
6633       for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
6634         {
6635           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
6636           struct pt_solution *pt;
6637           if (!is_gimple_call (stmt))
6638             continue;
6639
6640           pt = gimple_call_use_set (stmt);
6641           if (gimple_call_flags (stmt) & ECF_CONST)
6642             memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
6643           else if ((vi = lookup_call_use_vi (stmt)) != NULL)
6644             {
6645               find_what_var_points_to (vi, pt);
6646               /* Escaped (and thus nonlocal) variables are always
6647                  implicitly used by calls.  */
6648               /* ???  ESCAPED can be empty even though NONLOCAL
6649                  always escaped.  */
6650               pt->nonlocal = 1;
6651               pt->escaped = 1;
6652             }
6653           else
6654             {
6655               /* If there is nothing special about this call then
6656                  we have made everything that is used also escape.  */
6657               *pt = cfun->gimple_df->escaped;
6658               pt->nonlocal = 1;
6659             }
6660
6661           pt = gimple_call_clobber_set (stmt);
6662           if (gimple_call_flags (stmt) & (ECF_CONST|ECF_PURE|ECF_NOVOPS))
6663             memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
6664           else if ((vi = lookup_call_clobber_vi (stmt)) != NULL)
6665             {
6666               find_what_var_points_to (vi, pt);
6667               /* Escaped (and thus nonlocal) variables are always
6668                  implicitly clobbered by calls.  */
6669               /* ???  ESCAPED can be empty even though NONLOCAL
6670                  always escaped.  */
6671               pt->nonlocal = 1;
6672               pt->escaped = 1;
6673             }
6674           else
6675             {
6676               /* If there is nothing special about this call then
6677                  we have made everything that is used also escape.  */
6678               *pt = cfun->gimple_df->escaped;
6679               pt->nonlocal = 1;
6680             }
6681         }
6682     }
6683
6684   timevar_pop (TV_TREE_PTA);
6685 }
6686
6687
6688 /* Delete created points-to sets.  */
6689
6690 static void
6691 delete_points_to_sets (void)
6692 {
6693   unsigned int i;
6694
6695   htab_delete (shared_bitmap_table);
6696   if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
6697     fprintf (dump_file, "Points to sets created:%d\n",
6698              stats.points_to_sets_created);
6699
6700   pointer_map_destroy (vi_for_tree);
6701   pointer_map_destroy (call_stmt_vars);
6702   bitmap_obstack_release (&pta_obstack);
6703   VEC_free (constraint_t, heap, constraints);
6704
6705   for (i = 0; i < graph->size; i++)
6706     VEC_free (constraint_t, heap, graph->complex[i]);
6707   free (graph->complex);
6708
6709   free (graph->rep);
6710   free (graph->succs);
6711   free (graph->pe);
6712   free (graph->pe_rep);
6713   free (graph->indirect_cycles);
6714   free (graph);
6715
6716   VEC_free (varinfo_t, heap, varmap);
6717   free_alloc_pool (variable_info_pool);
6718   free_alloc_pool (constraint_pool);
6719
6720   obstack_free (&fake_var_decl_obstack, NULL);
6721 }
6722
6723
6724 /* Compute points-to information for every SSA_NAME pointer in the
6725    current function and compute the transitive closure of escaped
6726    variables to re-initialize the call-clobber states of local variables.  */
6727
6728 unsigned int
6729 compute_may_aliases (void)
6730 {
6731   if (cfun->gimple_df->ipa_pta)
6732     {
6733       if (dump_file)
6734         {
6735           fprintf (dump_file, "\nNot re-computing points-to information "
6736                    "because IPA points-to information is available.\n\n");
6737
6738           /* But still dump what we have remaining it.  */
6739           dump_alias_info (dump_file);
6740
6741           if (dump_flags & TDF_DETAILS)
6742             dump_referenced_vars (dump_file);
6743         }
6744
6745       return 0;
6746     }
6747
6748   /* For each pointer P_i, determine the sets of variables that P_i may
6749      point-to.  Compute the reachability set of escaped and call-used
6750      variables.  */
6751   compute_points_to_sets ();
6752
6753   /* Debugging dumps.  */
6754   if (dump_file)
6755     {
6756       dump_alias_info (dump_file);
6757
6758       if (dump_flags & TDF_DETAILS)
6759         dump_referenced_vars (dump_file);
6760     }
6761
6762   /* Deallocate memory used by aliasing data structures and the internal
6763      points-to solution.  */
6764   delete_points_to_sets ();
6765
6766   gcc_assert (!need_ssa_update_p (cfun));
6767
6768   return 0;
6769 }
6770
6771 static bool
6772 gate_tree_pta (void)
6773 {
6774   return flag_tree_pta;
6775 }
6776
6777 /* A dummy pass to cause points-to information to be computed via
6778    TODO_rebuild_alias.  */
6779
6780 struct gimple_opt_pass pass_build_alias =
6781 {
6782  {
6783   GIMPLE_PASS,
6784   "alias",                  /* name */
6785   gate_tree_pta,            /* gate */
6786   NULL,                     /* execute */
6787   NULL,                     /* sub */
6788   NULL,                     /* next */
6789   0,                        /* static_pass_number */
6790   TV_NONE,                  /* tv_id */
6791   PROP_cfg | PROP_ssa,      /* properties_required */
6792   0,                        /* properties_provided */
6793   0,                        /* properties_destroyed */
6794   0,                        /* todo_flags_start */
6795   TODO_rebuild_alias        /* todo_flags_finish */
6796  }
6797 };
6798
6799 /* A dummy pass to cause points-to information to be computed via
6800    TODO_rebuild_alias.  */
6801
6802 struct gimple_opt_pass pass_build_ealias =
6803 {
6804  {
6805   GIMPLE_PASS,
6806   "ealias",                 /* name */
6807   gate_tree_pta,            /* gate */
6808   NULL,                     /* execute */
6809   NULL,                     /* sub */
6810   NULL,                     /* next */
6811   0,                        /* static_pass_number */
6812   TV_NONE,                  /* tv_id */
6813   PROP_cfg | PROP_ssa,      /* properties_required */
6814   0,                        /* properties_provided */
6815   0,                        /* properties_destroyed */
6816   0,                        /* todo_flags_start */
6817   TODO_rebuild_alias        /* todo_flags_finish */
6818  }
6819 };
6820
6821
6822 /* Return true if we should execute IPA PTA.  */
6823 static bool
6824 gate_ipa_pta (void)
6825 {
6826   return (optimize
6827           && flag_ipa_pta
6828           /* Don't bother doing anything if the program has errors.  */
6829           && !seen_error ());
6830 }
6831
6832 /* IPA PTA solutions for ESCAPED.  */
6833 struct pt_solution ipa_escaped_pt
6834   = { true, false, false, false, false, false, NULL };
6835
6836 /* Associate node with varinfo DATA. Worker for
6837    cgraph_for_node_and_aliases.  */
6838 static bool
6839 associate_varinfo_to_alias (struct cgraph_node *node, void *data)
6840 {
6841   if (node->alias || node->thunk.thunk_p)
6842     insert_vi_for_tree (node->decl, (varinfo_t)data);
6843   return false;
6844 }
6845
6846 /* Execute the driver for IPA PTA.  */
6847 static unsigned int
6848 ipa_pta_execute (void)
6849 {
6850   struct cgraph_node *node;
6851   struct varpool_node *var;
6852   int from;
6853
6854   in_ipa_mode = 1;
6855
6856   init_alias_vars ();
6857
6858   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6859     {
6860       dump_cgraph (dump_file);
6861       fprintf (dump_file, "\n");
6862     }
6863
6864   /* Build the constraints.  */
6865   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
6866     {
6867       varinfo_t vi;
6868       /* Nodes without a body are not interesting.  Especially do not
6869          visit clones at this point for now - we get duplicate decls
6870          there for inline clones at least.  */
6871       if (!cgraph_function_with_gimple_body_p (node))
6872         continue;
6873
6874       gcc_assert (!node->clone_of);
6875
6876       vi = create_function_info_for (node->decl,
6877                                      alias_get_name (node->decl));
6878       cgraph_for_node_and_aliases (node, associate_varinfo_to_alias, vi, true);
6879     }
6880
6881   /* Create constraints for global variables and their initializers.  */
6882   for (var = varpool_nodes; var; var = var->next)
6883     {
6884       if (var->alias)
6885         continue;
6886
6887       get_vi_for_tree (var->decl);
6888     }
6889
6890   if (dump_file)
6891     {
6892       fprintf (dump_file,
6893                "Generating constraints for global initializers\n\n");
6894       dump_constraints (dump_file, 0);
6895       fprintf (dump_file, "\n");
6896     }
6897   from = VEC_length (constraint_t, constraints);
6898
6899   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
6900     {
6901       struct function *func;
6902       basic_block bb;
6903       tree old_func_decl;
6904
6905       /* Nodes without a body are not interesting.  */
6906       if (!cgraph_function_with_gimple_body_p (node))
6907         continue;
6908
6909       if (dump_file)
6910         {
6911           fprintf (dump_file,
6912                    "Generating constraints for %s", cgraph_node_name (node));
6913           if (DECL_ASSEMBLER_NAME_SET_P (node->decl))
6914             fprintf (dump_file, " (%s)",
6915                      IDENTIFIER_POINTER (DECL_ASSEMBLER_NAME (node->decl)));
6916           fprintf (dump_file, "\n");
6917         }
6918
6919       func = DECL_STRUCT_FUNCTION (node->decl);
6920       old_func_decl = current_function_decl;
6921       push_cfun (func);
6922       current_function_decl = node->decl;
6923
6924       /* For externally visible or attribute used annotated functions use
6925          local constraints for their arguments.
6926          For local functions we see all callers and thus do not need initial
6927          constraints for parameters.  */
6928       if (node->reachable_from_other_partition
6929           || node->local.externally_visible
6930           || node->needed)
6931         {
6932           intra_create_variable_infos ();
6933
6934           /* We also need to make function return values escape.  Nothing
6935              escapes by returning from main though.  */
6936           if (!MAIN_NAME_P (DECL_NAME (node->decl)))
6937             {
6938               varinfo_t fi, rvi;
6939               fi = lookup_vi_for_tree (node->decl);
6940               rvi = first_vi_for_offset (fi, fi_result);
6941               if (rvi && rvi->offset == fi_result)
6942                 {
6943                   struct constraint_expr includes;
6944                   struct constraint_expr var;
6945                   includes.var = escaped_id;
6946                   includes.offset = 0;
6947                   includes.type = SCALAR;
6948                   var.var = rvi->id;
6949                   var.offset = 0;
6950                   var.type = SCALAR;
6951                   process_constraint (new_constraint (includes, var));
6952                 }
6953             }
6954         }
6955
6956       /* Build constriants for the function body.  */
6957       FOR_EACH_BB_FN (bb, func)
6958         {
6959           gimple_stmt_iterator gsi;
6960
6961           for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi);
6962                gsi_next (&gsi))
6963             {
6964               gimple phi = gsi_stmt (gsi);
6965
6966               if (is_gimple_reg (gimple_phi_result (phi)))
6967                 find_func_aliases (phi);
6968             }
6969
6970           for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
6971             {
6972               gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
6973
6974               find_func_aliases (stmt);
6975               find_func_clobbers (stmt);
6976             }
6977         }
6978
6979       current_function_decl = old_func_decl;
6980       pop_cfun ();
6981
6982       if (dump_file)
6983         {
6984           fprintf (dump_file, "\n");
6985           dump_constraints (dump_file, from);
6986           fprintf (dump_file, "\n");
6987         }
6988       from = VEC_length (constraint_t, constraints);
6989     }
6990
6991   /* From the constraints compute the points-to sets.  */
6992   solve_constraints ();
6993
6994   /* Compute the global points-to sets for ESCAPED.
6995      ???  Note that the computed escape set is not correct
6996      for the whole unit as we fail to consider graph edges to
6997      externally visible functions.  */
6998   find_what_var_points_to (get_varinfo (escaped_id), &ipa_escaped_pt);
6999
7000   /* Make sure the ESCAPED solution (which is used as placeholder in
7001      other solutions) does not reference itself.  This simplifies
7002      points-to solution queries.  */
7003   ipa_escaped_pt.ipa_escaped = 0;
7004
7005   /* Assign the points-to sets to the SSA names in the unit.  */
7006   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
7007     {
7008       tree ptr;
7009       struct function *fn;
7010       unsigned i;
7011       varinfo_t fi;
7012       basic_block bb;
7013       struct pt_solution uses, clobbers;
7014       struct cgraph_edge *e;
7015
7016       /* Nodes without a body are not interesting.  */
7017       if (!cgraph_function_with_gimple_body_p (node))
7018         continue;
7019
7020       fn = DECL_STRUCT_FUNCTION (node->decl);
7021
7022       /* Compute the points-to sets for pointer SSA_NAMEs.  */
7023       FOR_EACH_VEC_ELT (tree, fn->gimple_df->ssa_names, i, ptr)
7024         {
7025           if (ptr
7026               && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr)))
7027             find_what_p_points_to (ptr);
7028         }
7029
7030       /* Compute the call-use and call-clobber sets for all direct calls.  */
7031       fi = lookup_vi_for_tree (node->decl);
7032       gcc_assert (fi->is_fn_info);
7033       find_what_var_points_to (first_vi_for_offset (fi, fi_clobbers),
7034                                &clobbers);
7035       find_what_var_points_to (first_vi_for_offset (fi, fi_uses), &uses);
7036       for (e = node->callers; e; e = e->next_caller)
7037         {
7038           if (!e->call_stmt)
7039             continue;
7040
7041           *gimple_call_clobber_set (e->call_stmt) = clobbers;
7042           *gimple_call_use_set (e->call_stmt) = uses;
7043         }
7044
7045       /* Compute the call-use and call-clobber sets for indirect calls
7046          and calls to external functions.  */
7047       FOR_EACH_BB_FN (bb, fn)
7048         {
7049           gimple_stmt_iterator gsi;
7050
7051           for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
7052             {
7053               gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
7054               struct pt_solution *pt;
7055               varinfo_t vi;
7056               tree decl;
7057
7058               if (!is_gimple_call (stmt))
7059                 continue;
7060
7061               /* Handle direct calls to external functions.  */
7062               decl = gimple_call_fndecl (stmt);
7063               if (decl
7064                   && (!(fi = lookup_vi_for_tree (decl))
7065                       || !fi->is_fn_info))
7066                 {
7067                   pt = gimple_call_use_set (stmt);
7068                   if (gimple_call_flags (stmt) & ECF_CONST)
7069                     memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
7070                   else if ((vi = lookup_call_use_vi (stmt)) != NULL)
7071                     {
7072                       find_what_var_points_to (vi, pt);
7073                       /* Escaped (and thus nonlocal) variables are always
7074                          implicitly used by calls.  */
7075                       /* ???  ESCAPED can be empty even though NONLOCAL
7076                          always escaped.  */
7077                       pt->nonlocal = 1;
7078                       pt->ipa_escaped = 1;
7079                     }
7080                   else
7081                     {
7082                       /* If there is nothing special about this call then
7083                          we have made everything that is used also escape.  */
7084                       *pt = ipa_escaped_pt;
7085                       pt->nonlocal = 1;
7086                     }
7087
7088                   pt = gimple_call_clobber_set (stmt);
7089                   if (gimple_call_flags (stmt) & (ECF_CONST|ECF_PURE|ECF_NOVOPS))
7090                     memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
7091                   else if ((vi = lookup_call_clobber_vi (stmt)) != NULL)
7092                     {
7093                       find_what_var_points_to (vi, pt);
7094                       /* Escaped (and thus nonlocal) variables are always
7095                          implicitly clobbered by calls.  */
7096                       /* ???  ESCAPED can be empty even though NONLOCAL
7097                          always escaped.  */
7098                       pt->nonlocal = 1;
7099                       pt->ipa_escaped = 1;
7100                     }
7101                   else
7102                     {
7103                       /* If there is nothing special about this call then
7104                          we have made everything that is used also escape.  */
7105                       *pt = ipa_escaped_pt;
7106                       pt->nonlocal = 1;
7107                     }
7108                 }
7109
7110               /* Handle indirect calls.  */
7111               if (!decl
7112                   && (fi = get_fi_for_callee (stmt)))
7113                 {
7114                   /* We need to accumulate all clobbers/uses of all possible
7115                      callees.  */
7116                   fi = get_varinfo (find (fi->id));
7117                   /* If we cannot constrain the set of functions we'll end up
7118                      calling we end up using/clobbering everything.  */
7119                   if (bitmap_bit_p (fi->solution, anything_id)
7120                       || bitmap_bit_p (fi->solution, nonlocal_id)
7121                       || bitmap_bit_p (fi->solution, escaped_id))
7122                     {
7123                       pt_solution_reset (gimple_call_clobber_set (stmt));
7124                       pt_solution_reset (gimple_call_use_set (stmt));
7125                     }
7126                   else
7127                     {
7128                       bitmap_iterator bi;
7129                       unsigned i;
7130                       struct pt_solution *uses, *clobbers;
7131
7132                       uses = gimple_call_use_set (stmt);
7133                       clobbers = gimple_call_clobber_set (stmt);
7134                       memset (uses, 0, sizeof (struct pt_solution));
7135                       memset (clobbers, 0, sizeof (struct pt_solution));
7136                       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (fi->solution, 0, i, bi)
7137                         {
7138                           struct pt_solution sol;
7139
7140                           vi = get_varinfo (i);
7141                           if (!vi->is_fn_info)
7142                             {
7143                               /* ???  We could be more precise here?  */
7144                               uses->nonlocal = 1;
7145                               uses->ipa_escaped = 1;
7146                               clobbers->nonlocal = 1;
7147                               clobbers->ipa_escaped = 1;
7148                               continue;
7149                             }
7150
7151                           if (!uses->anything)
7152                             {
7153                               find_what_var_points_to
7154                                   (first_vi_for_offset (vi, fi_uses), &sol);
7155                               pt_solution_ior_into (uses, &sol);
7156                             }
7157                           if (!clobbers->anything)
7158                             {
7159                               find_what_var_points_to
7160                                   (first_vi_for_offset (vi, fi_clobbers), &sol);
7161                               pt_solution_ior_into (clobbers, &sol);
7162                             }
7163                         }
7164                     }
7165                 }
7166             }
7167         }
7168
7169       fn->gimple_df->ipa_pta = true;
7170     }
7171
7172   delete_points_to_sets ();
7173
7174   in_ipa_mode = 0;
7175
7176   return 0;
7177 }
7178
7179 struct simple_ipa_opt_pass pass_ipa_pta =
7180 {
7181  {
7182   SIMPLE_IPA_PASS,
7183   "pta",                                /* name */
7184   gate_ipa_pta,                 /* gate */
7185   ipa_pta_execute,                      /* execute */
7186   NULL,                                 /* sub */
7187   NULL,                                 /* next */
7188   0,                                    /* static_pass_number */
7189   TV_IPA_PTA,                   /* tv_id */
7190   0,                                    /* properties_required */
7191   0,                                    /* properties_provided */
7192   0,                                    /* properties_destroyed */
7193   0,                                    /* todo_flags_start */
7194   TODO_update_ssa                       /* todo_flags_finish */
7195  }
7196 };