OSDN Git Service

2008-05-03 H.J. Lu <hongjiu.lu@intel.com>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-ssa-structalias.c
1 /* Tree based points-to analysis
2    Copyright (C) 2005, 2006, 2007 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Daniel Berlin <dberlin@dberlin.org>
4
5    This file is part of GCC.
6
7    GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
8    under the terms of the GNU General Public License as published by
9    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
10    (at your option) any later version.
11
12    GCC is distributed in the hope that it will be useful,
13    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15    GNU General Public License for more details.
16
17    You should have received a copy of the GNU General Public License
18    along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
19    <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
20
21 #include "config.h"
22 #include "system.h"
23 #include "coretypes.h"
24 #include "tm.h"
25 #include "ggc.h"
26 #include "obstack.h"
27 #include "bitmap.h"
28 #include "flags.h"
29 #include "rtl.h"
30 #include "tm_p.h"
31 #include "hard-reg-set.h"
32 #include "basic-block.h"
33 #include "output.h"
34 #include "errors.h"
35 #include "diagnostic.h"
36 #include "tree.h"
37 #include "c-common.h"
38 #include "tree-flow.h"
39 #include "tree-inline.h"
40 #include "varray.h"
41 #include "c-tree.h"
42 #include "tree-gimple.h"
43 #include "hashtab.h"
44 #include "function.h"
45 #include "cgraph.h"
46 #include "tree-pass.h"
47 #include "timevar.h"
48 #include "alloc-pool.h"
49 #include "splay-tree.h"
50 #include "params.h"
51 #include "tree-ssa-structalias.h"
52 #include "cgraph.h"
53 #include "alias.h"
54 #include "pointer-set.h"
55
56 /* The idea behind this analyzer is to generate set constraints from the
57    program, then solve the resulting constraints in order to generate the
58    points-to sets.
59
60    Set constraints are a way of modeling program analysis problems that
61    involve sets.  They consist of an inclusion constraint language,
62    describing the variables (each variable is a set) and operations that
63    are involved on the variables, and a set of rules that derive facts
64    from these operations.  To solve a system of set constraints, you derive
65    all possible facts under the rules, which gives you the correct sets
66    as a consequence.
67
68    See  "Efficient Field-sensitive pointer analysis for C" by "David
69    J. Pearce and Paul H. J. Kelly and Chris Hankin, at
70    http://citeseer.ist.psu.edu/pearce04efficient.html
71
72    Also see "Ultra-fast Aliasing Analysis using CLA: A Million Lines
73    of C Code in a Second" by ""Nevin Heintze and Olivier Tardieu" at
74    http://citeseer.ist.psu.edu/heintze01ultrafast.html
75
76    There are three types of real constraint expressions, DEREF,
77    ADDRESSOF, and SCALAR.  Each constraint expression consists
78    of a constraint type, a variable, and an offset.
79
80    SCALAR is a constraint expression type used to represent x, whether
81    it appears on the LHS or the RHS of a statement.
82    DEREF is a constraint expression type used to represent *x, whether
83    it appears on the LHS or the RHS of a statement.
84    ADDRESSOF is a constraint expression used to represent &x, whether
85    it appears on the LHS or the RHS of a statement.
86
87    Each pointer variable in the program is assigned an integer id, and
88    each field of a structure variable is assigned an integer id as well.
89
90    Structure variables are linked to their list of fields through a "next
91    field" in each variable that points to the next field in offset
92    order.
93    Each variable for a structure field has
94
95    1. "size", that tells the size in bits of that field.
96    2. "fullsize, that tells the size in bits of the entire structure.
97    3. "offset", that tells the offset in bits from the beginning of the
98    structure to this field.
99
100    Thus,
101    struct f
102    {
103      int a;
104      int b;
105    } foo;
106    int *bar;
107
108    looks like
109
110    foo.a -> id 1, size 32, offset 0, fullsize 64, next foo.b
111    foo.b -> id 2, size 32, offset 32, fullsize 64, next NULL
112    bar -> id 3, size 32, offset 0, fullsize 32, next NULL
113
114
115   In order to solve the system of set constraints, the following is
116   done:
117
118   1. Each constraint variable x has a solution set associated with it,
119   Sol(x).
120
121   2. Constraints are separated into direct, copy, and complex.
122   Direct constraints are ADDRESSOF constraints that require no extra
123   processing, such as P = &Q
124   Copy constraints are those of the form P = Q.
125   Complex constraints are all the constraints involving dereferences
126   and offsets (including offsetted copies).
127
128   3. All direct constraints of the form P = &Q are processed, such
129   that Q is added to Sol(P)
130
131   4. All complex constraints for a given constraint variable are stored in a
132   linked list attached to that variable's node.
133
134   5. A directed graph is built out of the copy constraints. Each
135   constraint variable is a node in the graph, and an edge from
136   Q to P is added for each copy constraint of the form P = Q
137
138   6. The graph is then walked, and solution sets are
139   propagated along the copy edges, such that an edge from Q to P
140   causes Sol(P) <- Sol(P) union Sol(Q).
141
142   7.  As we visit each node, all complex constraints associated with
143   that node are processed by adding appropriate copy edges to the graph, or the
144   appropriate variables to the solution set.
145
146   8. The process of walking the graph is iterated until no solution
147   sets change.
148
149   Prior to walking the graph in steps 6 and 7, We perform static
150   cycle elimination on the constraint graph, as well
151   as off-line variable substitution.
152
153   TODO: Adding offsets to pointer-to-structures can be handled (IE not punted
154   on and turned into anything), but isn't.  You can just see what offset
155   inside the pointed-to struct it's going to access.
156
157   TODO: Constant bounded arrays can be handled as if they were structs of the
158   same number of elements.
159
160   TODO: Modeling heap and incoming pointers becomes much better if we
161   add fields to them as we discover them, which we could do.
162
163   TODO: We could handle unions, but to be honest, it's probably not
164   worth the pain or slowdown.  */
165
166 static GTY ((if_marked ("tree_map_marked_p"), param_is (struct tree_map)))
167 htab_t heapvar_for_stmt;
168
169 static bool use_field_sensitive = true;
170 static int in_ipa_mode = 0;
171
172 /* Used for predecessor bitmaps. */
173 static bitmap_obstack predbitmap_obstack;
174
175 /* Used for points-to sets.  */
176 static bitmap_obstack pta_obstack;
177
178 /* Used for oldsolution members of variables. */
179 static bitmap_obstack oldpta_obstack;
180
181 /* Used for per-solver-iteration bitmaps.  */
182 static bitmap_obstack iteration_obstack;
183
184 static unsigned int create_variable_info_for (tree, const char *);
185 typedef struct constraint_graph *constraint_graph_t;
186 static void unify_nodes (constraint_graph_t, unsigned int, unsigned int, bool);
187
188 DEF_VEC_P(constraint_t);
189 DEF_VEC_ALLOC_P(constraint_t,heap);
190
191 #define EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP(a, b, c, d)        \
192   if (a)                                                \
193     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (a, b, c, d)
194
195 static struct constraint_stats
196 {
197   unsigned int total_vars;
198   unsigned int nonpointer_vars;
199   unsigned int unified_vars_static;
200   unsigned int unified_vars_dynamic;
201   unsigned int iterations;
202   unsigned int num_edges;
203   unsigned int num_implicit_edges;
204   unsigned int points_to_sets_created;
205 } stats;
206
207 struct variable_info
208 {
209   /* ID of this variable  */
210   unsigned int id;
211
212   /* Name of this variable */
213   const char *name;
214
215   /* Tree that this variable is associated with.  */
216   tree decl;
217
218   /* Offset of this variable, in bits, from the base variable  */
219   unsigned HOST_WIDE_INT offset;
220
221   /* Size of the variable, in bits.  */
222   unsigned HOST_WIDE_INT size;
223
224   /* Full size of the base variable, in bits.  */
225   unsigned HOST_WIDE_INT fullsize;
226
227   /* A link to the variable for the next field in this structure.  */
228   struct variable_info *next;
229
230   /* True if the variable is directly the target of a dereference.
231      This is used to track which variables are *actually* dereferenced
232      so we can prune their points to listed. */
233   unsigned int directly_dereferenced:1;
234
235   /* True if this is a variable created by the constraint analysis, such as
236      heap variables and constraints we had to break up.  */
237   unsigned int is_artificial_var:1;
238
239   /* True if this is a special variable whose solution set should not be
240      changed.  */
241   unsigned int is_special_var:1;
242
243   /* True for variables whose size is not known or variable.  */
244   unsigned int is_unknown_size_var:1;
245
246   /* True for variables that have unions somewhere in them.  */
247   unsigned int has_union:1;
248
249   /* True if this is a heap variable.  */
250   unsigned int is_heap_var:1;
251
252   /* True if we may not use TBAA to prune references to this
253      variable.  This is used for C++ placement new.  */
254   unsigned int no_tbaa_pruning : 1;
255
256   /* Points-to set for this variable.  */
257   bitmap solution;
258
259   /* Old points-to set for this variable.  */
260   bitmap oldsolution;
261
262   /* Variable id this was collapsed to due to type unsafety.  This
263      should be unused completely after build_succ_graph, or something
264      is broken.  */
265   struct variable_info *collapsed_to;
266 };
267 typedef struct variable_info *varinfo_t;
268
269 static varinfo_t first_vi_for_offset (varinfo_t, unsigned HOST_WIDE_INT);
270
271 /* Pool of variable info structures.  */
272 static alloc_pool variable_info_pool;
273
274 DEF_VEC_P(varinfo_t);
275
276 DEF_VEC_ALLOC_P(varinfo_t, heap);
277
278 /* Table of variable info structures for constraint variables.
279    Indexed directly by variable info id.  */
280 static VEC(varinfo_t,heap) *varmap;
281
282 /* Return the varmap element N */
283
284 static inline varinfo_t
285 get_varinfo (unsigned int n)
286 {
287   return VEC_index (varinfo_t, varmap, n);
288 }
289
290 /* Return the varmap element N, following the collapsed_to link.  */
291
292 static inline varinfo_t
293 get_varinfo_fc (unsigned int n)
294 {
295   varinfo_t v = VEC_index (varinfo_t, varmap, n);
296
297   if (v->collapsed_to)
298     return v->collapsed_to;
299   return v;
300 }
301
302 /* Variable that represents the unknown pointer.  */
303 static varinfo_t var_anything;
304 static tree anything_tree;
305 static unsigned int anything_id;
306
307 /* Variable that represents the NULL pointer.  */
308 static varinfo_t var_nothing;
309 static tree nothing_tree;
310 static unsigned int nothing_id;
311
312 /* Variable that represents read only memory.  */
313 static varinfo_t var_readonly;
314 static tree readonly_tree;
315 static unsigned int readonly_id;
316
317 /* Variable that represents integers.  This is used for when people do things
318    like &0->a.b.  */
319 static varinfo_t var_integer;
320 static tree integer_tree;
321 static unsigned int integer_id;
322
323 /* Lookup a heap var for FROM, and return it if we find one.  */
324
325 static tree
326 heapvar_lookup (tree from)
327 {
328   struct tree_map *h, in;
329   in.base.from = from;
330
331   h = (struct tree_map *) htab_find_with_hash (heapvar_for_stmt, &in,
332                                                htab_hash_pointer (from));
333   if (h)
334     return h->to;
335   return NULL_TREE;
336 }
337
338 /* Insert a mapping FROM->TO in the heap var for statement
339    hashtable.  */
340
341 static void
342 heapvar_insert (tree from, tree to)
343 {
344   struct tree_map *h;
345   void **loc;
346
347   h = GGC_NEW (struct tree_map);
348   h->hash = htab_hash_pointer (from);
349   h->base.from = from;
350   h->to = to;
351   loc = htab_find_slot_with_hash (heapvar_for_stmt, h, h->hash, INSERT);
352   *(struct tree_map **) loc = h;
353 }
354
355 /* Return a new variable info structure consisting for a variable
356    named NAME, and using constraint graph node NODE.  */
357
358 static varinfo_t
359 new_var_info (tree t, unsigned int id, const char *name)
360 {
361   varinfo_t ret = (varinfo_t) pool_alloc (variable_info_pool);
362   tree var;
363
364   ret->id = id;
365   ret->name = name;
366   ret->decl = t;
367   ret->directly_dereferenced = false;
368   ret->is_artificial_var = false;
369   ret->is_heap_var = false;
370   ret->is_special_var = false;
371   ret->is_unknown_size_var = false;
372   ret->has_union = false;
373   var = t;
374   if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
375     var = SSA_NAME_VAR (var);
376   ret->no_tbaa_pruning = (DECL_P (var)
377                           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var))
378                           && DECL_NO_TBAA_P (var));
379   ret->solution = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
380   ret->oldsolution = BITMAP_ALLOC (&oldpta_obstack);
381   ret->next = NULL;
382   ret->collapsed_to = NULL;
383   return ret;
384 }
385
386 typedef enum {SCALAR, DEREF, ADDRESSOF} constraint_expr_type;
387
388 /* An expression that appears in a constraint.  */
389
390 struct constraint_expr
391 {
392   /* Constraint type.  */
393   constraint_expr_type type;
394
395   /* Variable we are referring to in the constraint.  */
396   unsigned int var;
397
398   /* Offset, in bits, of this constraint from the beginning of
399      variables it ends up referring to.
400
401      IOW, in a deref constraint, we would deref, get the result set,
402      then add OFFSET to each member.   */
403   unsigned HOST_WIDE_INT offset;
404 };
405
406 typedef struct constraint_expr ce_s;
407 DEF_VEC_O(ce_s);
408 DEF_VEC_ALLOC_O(ce_s, heap);
409 static void get_constraint_for (tree, VEC(ce_s, heap) **);
410 static void do_deref (VEC (ce_s, heap) **);
411
412 /* Our set constraints are made up of two constraint expressions, one
413    LHS, and one RHS.
414
415    As described in the introduction, our set constraints each represent an
416    operation between set valued variables.
417 */
418 struct constraint
419 {
420   struct constraint_expr lhs;
421   struct constraint_expr rhs;
422 };
423
424 /* List of constraints that we use to build the constraint graph from.  */
425
426 static VEC(constraint_t,heap) *constraints;
427 static alloc_pool constraint_pool;
428
429
430 DEF_VEC_I(int);
431 DEF_VEC_ALLOC_I(int, heap);
432
433 /* The constraint graph is represented as an array of bitmaps
434    containing successor nodes.  */
435
436 struct constraint_graph
437 {
438   /* Size of this graph, which may be different than the number of
439      nodes in the variable map.  */
440   unsigned int size;
441
442   /* Explicit successors of each node. */
443   bitmap *succs;
444
445   /* Implicit predecessors of each node (Used for variable
446      substitution). */
447   bitmap *implicit_preds;
448
449   /* Explicit predecessors of each node (Used for variable substitution).  */
450   bitmap *preds;
451
452   /* Indirect cycle representatives, or -1 if the node has no indirect
453      cycles.  */
454   int *indirect_cycles;
455
456   /* Representative node for a node.  rep[a] == a unless the node has
457      been unified. */
458   unsigned int *rep;
459
460   /* Equivalence class representative for a label.  This is used for
461      variable substitution.  */
462   int *eq_rep;
463
464   /* Pointer equivalence label for a node.  All nodes with the same
465      pointer equivalence label can be unified together at some point
466      (either during constraint optimization or after the constraint
467      graph is built).  */
468   unsigned int *pe;
469
470   /* Pointer equivalence representative for a label.  This is used to
471      handle nodes that are pointer equivalent but not location
472      equivalent.  We can unite these once the addressof constraints
473      are transformed into initial points-to sets.  */
474   int *pe_rep;
475
476   /* Pointer equivalence label for each node, used during variable
477      substitution.  */
478   unsigned int *pointer_label;
479
480   /* Location equivalence label for each node, used during location
481      equivalence finding.  */
482   unsigned int *loc_label;
483
484   /* Pointed-by set for each node, used during location equivalence
485      finding.  This is pointed-by rather than pointed-to, because it
486      is constructed using the predecessor graph.  */
487   bitmap *pointed_by;
488
489   /* Points to sets for pointer equivalence.  This is *not* the actual
490      points-to sets for nodes.  */
491   bitmap *points_to;
492
493   /* Bitmap of nodes where the bit is set if the node is a direct
494      node.  Used for variable substitution.  */
495   sbitmap direct_nodes;
496
497   /* Bitmap of nodes where the bit is set if the node is address
498      taken.  Used for variable substitution.  */
499   bitmap address_taken;
500
501   /* True if points_to bitmap for this node is stored in the hash
502      table.  */
503   sbitmap pt_used;
504
505   /* Number of incoming edges remaining to be processed by pointer
506      equivalence.
507      Used for variable substitution.  */
508   unsigned int *number_incoming;
509
510
511   /* Vector of complex constraints for each graph node.  Complex
512      constraints are those involving dereferences or offsets that are
513      not 0.  */
514   VEC(constraint_t,heap) **complex;
515 };
516
517 static constraint_graph_t graph;
518
519 /* During variable substitution and the offline version of indirect
520    cycle finding, we create nodes to represent dereferences and
521    address taken constraints.  These represent where these start and
522    end.  */
523 #define FIRST_REF_NODE (VEC_length (varinfo_t, varmap))
524 #define LAST_REF_NODE (FIRST_REF_NODE + (FIRST_REF_NODE - 1))
525
526 /* Return the representative node for NODE, if NODE has been unioned
527    with another NODE.
528    This function performs path compression along the way to finding
529    the representative.  */
530
531 static unsigned int
532 find (unsigned int node)
533 {
534   gcc_assert (node < graph->size);
535   if (graph->rep[node] != node)
536     return graph->rep[node] = find (graph->rep[node]);
537   return node;
538 }
539
540 /* Union the TO and FROM nodes to the TO nodes.
541    Note that at some point in the future, we may want to do
542    union-by-rank, in which case we are going to have to return the
543    node we unified to.  */
544
545 static bool
546 unite (unsigned int to, unsigned int from)
547 {
548   gcc_assert (to < graph->size && from < graph->size);
549   if (to != from && graph->rep[from] != to)
550     {
551       graph->rep[from] = to;
552       return true;
553     }
554   return false;
555 }
556
557 /* Create a new constraint consisting of LHS and RHS expressions.  */
558
559 static constraint_t
560 new_constraint (const struct constraint_expr lhs,
561                 const struct constraint_expr rhs)
562 {
563   constraint_t ret = (constraint_t) pool_alloc (constraint_pool);
564   ret->lhs = lhs;
565   ret->rhs = rhs;
566   return ret;
567 }
568
569 /* Print out constraint C to FILE.  */
570
571 void
572 dump_constraint (FILE *file, constraint_t c)
573 {
574   if (c->lhs.type == ADDRESSOF)
575     fprintf (file, "&");
576   else if (c->lhs.type == DEREF)
577     fprintf (file, "*");
578   fprintf (file, "%s", get_varinfo_fc (c->lhs.var)->name);
579   if (c->lhs.offset != 0)
580     fprintf (file, " + " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, c->lhs.offset);
581   fprintf (file, " = ");
582   if (c->rhs.type == ADDRESSOF)
583     fprintf (file, "&");
584   else if (c->rhs.type == DEREF)
585     fprintf (file, "*");
586   fprintf (file, "%s", get_varinfo_fc (c->rhs.var)->name);
587   if (c->rhs.offset != 0)
588     fprintf (file, " + " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, c->rhs.offset);
589   fprintf (file, "\n");
590 }
591
592 /* Print out constraint C to stderr.  */
593
594 void
595 debug_constraint (constraint_t c)
596 {
597   dump_constraint (stderr, c);
598 }
599
600 /* Print out all constraints to FILE */
601
602 void
603 dump_constraints (FILE *file)
604 {
605   int i;
606   constraint_t c;
607   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, constraints, i, c); i++)
608     dump_constraint (file, c);
609 }
610
611 /* Print out all constraints to stderr.  */
612
613 void
614 debug_constraints (void)
615 {
616   dump_constraints (stderr);
617 }
618
619 /* SOLVER FUNCTIONS
620
621    The solver is a simple worklist solver, that works on the following
622    algorithm:
623
624    sbitmap changed_nodes = all zeroes;
625    changed_count = 0;
626    For each node that is not already collapsed:
627        changed_count++;
628        set bit in changed nodes
629
630    while (changed_count > 0)
631    {
632      compute topological ordering for constraint graph
633
634      find and collapse cycles in the constraint graph (updating
635      changed if necessary)
636
637      for each node (n) in the graph in topological order:
638        changed_count--;
639
640        Process each complex constraint associated with the node,
641        updating changed if necessary.
642
643        For each outgoing edge from n, propagate the solution from n to
644        the destination of the edge, updating changed as necessary.
645
646    }  */
647
648 /* Return true if two constraint expressions A and B are equal.  */
649
650 static bool
651 constraint_expr_equal (struct constraint_expr a, struct constraint_expr b)
652 {
653   return a.type == b.type && a.var == b.var && a.offset == b.offset;
654 }
655
656 /* Return true if constraint expression A is less than constraint expression
657    B.  This is just arbitrary, but consistent, in order to give them an
658    ordering.  */
659
660 static bool
661 constraint_expr_less (struct constraint_expr a, struct constraint_expr b)
662 {
663   if (a.type == b.type)
664     {
665       if (a.var == b.var)
666         return a.offset < b.offset;
667       else
668         return a.var < b.var;
669     }
670   else
671     return a.type < b.type;
672 }
673
674 /* Return true if constraint A is less than constraint B.  This is just
675    arbitrary, but consistent, in order to give them an ordering.  */
676
677 static bool
678 constraint_less (const constraint_t a, const constraint_t b)
679 {
680   if (constraint_expr_less (a->lhs, b->lhs))
681     return true;
682   else if (constraint_expr_less (b->lhs, a->lhs))
683     return false;
684   else
685     return constraint_expr_less (a->rhs, b->rhs);
686 }
687
688 /* Return true if two constraints A and B are equal.  */
689
690 static bool
691 constraint_equal (struct constraint a, struct constraint b)
692 {
693   return constraint_expr_equal (a.lhs, b.lhs)
694     && constraint_expr_equal (a.rhs, b.rhs);
695 }
696
697
698 /* Find a constraint LOOKFOR in the sorted constraint vector VEC */
699
700 static constraint_t
701 constraint_vec_find (VEC(constraint_t,heap) *vec,
702                      struct constraint lookfor)
703 {
704   unsigned int place;
705   constraint_t found;
706
707   if (vec == NULL)
708     return NULL;
709
710   place = VEC_lower_bound (constraint_t, vec, &lookfor, constraint_less);
711   if (place >= VEC_length (constraint_t, vec))
712     return NULL;
713   found = VEC_index (constraint_t, vec, place);
714   if (!constraint_equal (*found, lookfor))
715     return NULL;
716   return found;
717 }
718
719 /* Union two constraint vectors, TO and FROM.  Put the result in TO.  */
720
721 static void
722 constraint_set_union (VEC(constraint_t,heap) **to,
723                       VEC(constraint_t,heap) **from)
724 {
725   int i;
726   constraint_t c;
727
728   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, *from, i, c); i++)
729     {
730       if (constraint_vec_find (*to, *c) == NULL)
731         {
732           unsigned int place = VEC_lower_bound (constraint_t, *to, c,
733                                                 constraint_less);
734           VEC_safe_insert (constraint_t, heap, *to, place, c);
735         }
736     }
737 }
738
739 /* Take a solution set SET, add OFFSET to each member of the set, and
740    overwrite SET with the result when done.  */
741
742 static void
743 solution_set_add (bitmap set, unsigned HOST_WIDE_INT offset)
744 {
745   bitmap result = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
746   unsigned int i;
747   bitmap_iterator bi;
748
749   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (set, 0, i, bi)
750     {
751       /* If this is a properly sized variable, only add offset if it's
752          less than end.  Otherwise, it is globbed to a single
753          variable.  */
754
755       if ((get_varinfo (i)->offset + offset) < get_varinfo (i)->fullsize)
756         {
757           unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset = get_varinfo (i)->offset + offset;
758           varinfo_t v = first_vi_for_offset (get_varinfo (i), fieldoffset);
759           if (!v)
760             continue;
761           bitmap_set_bit (result, v->id);
762         }
763       else if (get_varinfo (i)->is_artificial_var
764                || get_varinfo (i)->has_union
765                || get_varinfo (i)->is_unknown_size_var)
766         {
767           bitmap_set_bit (result, i);
768         }
769     }
770
771   bitmap_copy (set, result);
772   BITMAP_FREE (result);
773 }
774
775 /* Union solution sets TO and FROM, and add INC to each member of FROM in the
776    process.  */
777
778 static bool
779 set_union_with_increment  (bitmap to, bitmap from, unsigned HOST_WIDE_INT inc)
780 {
781   if (inc == 0)
782     return bitmap_ior_into (to, from);
783   else
784     {
785       bitmap tmp;
786       bool res;
787
788       tmp = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
789       bitmap_copy (tmp, from);
790       solution_set_add (tmp, inc);
791       res = bitmap_ior_into (to, tmp);
792       BITMAP_FREE (tmp);
793       return res;
794     }
795 }
796
797 /* Insert constraint C into the list of complex constraints for graph
798    node VAR.  */
799
800 static void
801 insert_into_complex (constraint_graph_t graph,
802                      unsigned int var, constraint_t c)
803 {
804   VEC (constraint_t, heap) *complex = graph->complex[var];
805   unsigned int place = VEC_lower_bound (constraint_t, complex, c,
806                                         constraint_less);
807
808   /* Only insert constraints that do not already exist.  */
809   if (place >= VEC_length (constraint_t, complex)
810       || !constraint_equal (*c, *VEC_index (constraint_t, complex, place)))
811     VEC_safe_insert (constraint_t, heap, graph->complex[var], place, c);
812 }
813
814
815 /* Condense two variable nodes into a single variable node, by moving
816    all associated info from SRC to TO.  */
817
818 static void
819 merge_node_constraints (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
820                         unsigned int from)
821 {
822   unsigned int i;
823   constraint_t c;
824
825   gcc_assert (find (from) == to);
826
827   /* Move all complex constraints from src node into to node  */
828   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, graph->complex[from], i, c); i++)
829     {
830       /* In complex constraints for node src, we may have either
831          a = *src, and *src = a, or an offseted constraint which are
832          always added to the rhs node's constraints.  */
833
834       if (c->rhs.type == DEREF)
835         c->rhs.var = to;
836       else if (c->lhs.type == DEREF)
837         c->lhs.var = to;
838       else
839         c->rhs.var = to;
840     }
841   constraint_set_union (&graph->complex[to], &graph->complex[from]);
842   VEC_free (constraint_t, heap, graph->complex[from]);
843   graph->complex[from] = NULL;
844 }
845
846
847 /* Remove edges involving NODE from GRAPH.  */
848
849 static void
850 clear_edges_for_node (constraint_graph_t graph, unsigned int node)
851 {
852   if (graph->succs[node])
853     BITMAP_FREE (graph->succs[node]);
854 }
855
856 /* Merge GRAPH nodes FROM and TO into node TO.  */
857
858 static void
859 merge_graph_nodes (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
860                    unsigned int from)
861 {
862   if (graph->indirect_cycles[from] != -1)
863     {
864       /* If we have indirect cycles with the from node, and we have
865          none on the to node, the to node has indirect cycles from the
866          from node now that they are unified.
867          If indirect cycles exist on both, unify the nodes that they
868          are in a cycle with, since we know they are in a cycle with
869          each other.  */
870       if (graph->indirect_cycles[to] == -1)
871         graph->indirect_cycles[to] = graph->indirect_cycles[from];
872     }
873
874   /* Merge all the successor edges.  */
875   if (graph->succs[from])
876     {
877       if (!graph->succs[to])
878         graph->succs[to] = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
879       bitmap_ior_into (graph->succs[to],
880                        graph->succs[from]);
881     }
882
883   clear_edges_for_node (graph, from);
884 }
885
886
887 /* Add an indirect graph edge to GRAPH, going from TO to FROM if
888    it doesn't exist in the graph already.  */
889
890 static void
891 add_implicit_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
892                          unsigned int from)
893 {
894   if (to == from)
895     return;
896
897   if (!graph->implicit_preds[to])
898     graph->implicit_preds[to] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
899
900   if (!bitmap_bit_p (graph->implicit_preds[to], from))
901     {
902       stats.num_implicit_edges++;
903       bitmap_set_bit (graph->implicit_preds[to], from);
904     }
905 }
906
907 /* Add a predecessor graph edge to GRAPH, going from TO to FROM if
908    it doesn't exist in the graph already.
909    Return false if the edge already existed, true otherwise.  */
910
911 static void
912 add_pred_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
913                      unsigned int from)
914 {
915   if (!graph->preds[to])
916     graph->preds[to] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
917   if (!bitmap_bit_p (graph->preds[to], from))
918     bitmap_set_bit (graph->preds[to], from);
919 }
920
921 /* Add a graph edge to GRAPH, going from FROM to TO if
922    it doesn't exist in the graph already.
923    Return false if the edge already existed, true otherwise.  */
924
925 static bool
926 add_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
927                 unsigned int from)
928 {
929   if (to == from)
930     {
931       return false;
932     }
933   else
934     {
935       bool r = false;
936
937       if (!graph->succs[from])
938         graph->succs[from] = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
939       if (!bitmap_bit_p (graph->succs[from], to))
940         {
941           r = true;
942           if (to < FIRST_REF_NODE && from < FIRST_REF_NODE)
943             stats.num_edges++;
944           bitmap_set_bit (graph->succs[from], to);
945         }
946       return r;
947     }
948 }
949
950
951 /* Return true if {DEST.SRC} is an existing graph edge in GRAPH.  */
952
953 static bool
954 valid_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int src,
955                   unsigned int dest)
956 {
957   return (graph->succs[dest]
958           && bitmap_bit_p (graph->succs[dest], src));
959 }
960
961 /* Initialize the constraint graph structure to contain SIZE nodes.  */
962
963 static void
964 init_graph (unsigned int size)
965 {
966   unsigned int j;
967
968   graph = XCNEW (struct constraint_graph);
969   graph->size = size;
970   graph->succs = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
971   graph->indirect_cycles = XNEWVEC (int, graph->size);
972   graph->rep = XNEWVEC (unsigned int, graph->size);
973   graph->complex = XCNEWVEC (VEC(constraint_t, heap) *, size);
974   graph->pe = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
975   graph->pe_rep = XNEWVEC (int, graph->size);
976
977   for (j = 0; j < graph->size; j++)
978     {
979       graph->rep[j] = j;
980       graph->pe_rep[j] = -1;
981       graph->indirect_cycles[j] = -1;
982     }
983 }
984
985 /* Build the constraint graph, adding only predecessor edges right now.  */
986
987 static void
988 build_pred_graph (void)
989 {
990   int i;
991   constraint_t c;
992   unsigned int j;
993
994   graph->implicit_preds = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
995   graph->preds = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
996   graph->pointer_label = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
997   graph->loc_label = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
998   graph->pointed_by = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
999   graph->points_to = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1000   graph->eq_rep = XNEWVEC (int, graph->size);
1001   graph->direct_nodes = sbitmap_alloc (graph->size);
1002   graph->pt_used = sbitmap_alloc (graph->size);
1003   graph->address_taken = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1004   graph->number_incoming = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1005   sbitmap_zero (graph->direct_nodes);
1006   sbitmap_zero (graph->pt_used);
1007
1008   for (j = 0; j < FIRST_REF_NODE; j++)
1009     {
1010       if (!get_varinfo (j)->is_special_var)
1011         SET_BIT (graph->direct_nodes, j);
1012     }
1013
1014   for (j = 0; j < graph->size; j++)
1015     graph->eq_rep[j] = -1;
1016
1017   for (j = 0; j < VEC_length (varinfo_t, varmap); j++)
1018     graph->indirect_cycles[j] = -1;
1019
1020   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, constraints, i, c); i++)
1021     {
1022       struct constraint_expr lhs = c->lhs;
1023       struct constraint_expr rhs = c->rhs;
1024       unsigned int lhsvar = get_varinfo_fc (lhs.var)->id;
1025       unsigned int rhsvar = get_varinfo_fc (rhs.var)->id;
1026
1027       if (lhs.type == DEREF)
1028         {
1029           /* *x = y.  */
1030           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && rhs.type == SCALAR)
1031             add_pred_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar, rhsvar);
1032         }
1033       else if (rhs.type == DEREF)
1034         {
1035           /* x = *y */
1036           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && lhs.type == SCALAR)
1037             add_pred_graph_edge (graph, lhsvar, FIRST_REF_NODE + rhsvar);
1038           else
1039             RESET_BIT (graph->direct_nodes, lhsvar);
1040         }
1041       else if (rhs.type == ADDRESSOF)
1042         {
1043           /* x = &y */
1044           if (graph->points_to[lhsvar] == NULL)
1045             graph->points_to[lhsvar] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1046           bitmap_set_bit (graph->points_to[lhsvar], rhsvar);
1047
1048           if (graph->pointed_by[rhsvar] == NULL)
1049             graph->pointed_by[rhsvar] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1050           bitmap_set_bit (graph->pointed_by[rhsvar], lhsvar);
1051
1052           /* Implicitly, *x = y */
1053           add_implicit_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar, rhsvar);
1054
1055           RESET_BIT (graph->direct_nodes, rhsvar);
1056           bitmap_set_bit (graph->address_taken, rhsvar);
1057         }
1058       else if (lhsvar > anything_id
1059                && lhsvar != rhsvar && lhs.offset == 0 && rhs.offset == 0)
1060         {
1061           /* x = y */
1062           add_pred_graph_edge (graph, lhsvar, rhsvar);
1063           /* Implicitly, *x = *y */
1064           add_implicit_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar,
1065                                    FIRST_REF_NODE + rhsvar);
1066         }
1067       else if (lhs.offset != 0 || rhs.offset != 0)
1068         {
1069           if (rhs.offset != 0)
1070             RESET_BIT (graph->direct_nodes, lhs.var);
1071           else if (lhs.offset != 0)
1072             RESET_BIT (graph->direct_nodes, rhs.var);
1073         }
1074     }
1075 }
1076
1077 /* Build the constraint graph, adding successor edges.  */
1078
1079 static void
1080 build_succ_graph (void)
1081 {
1082   int i;
1083   constraint_t c;
1084
1085   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, constraints, i, c); i++)
1086     {
1087       struct constraint_expr lhs;
1088       struct constraint_expr rhs;
1089       unsigned int lhsvar;
1090       unsigned int rhsvar;
1091
1092       if (!c)
1093         continue;
1094
1095       lhs = c->lhs;
1096       rhs = c->rhs;
1097       lhsvar = find (get_varinfo_fc (lhs.var)->id);
1098       rhsvar = find (get_varinfo_fc (rhs.var)->id);
1099
1100       if (lhs.type == DEREF)
1101         {
1102           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && rhs.type == SCALAR)
1103             add_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar, rhsvar);
1104         }
1105       else if (rhs.type == DEREF)
1106         {
1107           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && lhs.type == SCALAR)
1108             add_graph_edge (graph, lhsvar, FIRST_REF_NODE + rhsvar);
1109         }
1110       else if (rhs.type == ADDRESSOF)
1111         {
1112           /* x = &y */
1113           gcc_assert (find (get_varinfo_fc (rhs.var)->id)
1114                       == get_varinfo_fc (rhs.var)->id);
1115           bitmap_set_bit (get_varinfo (lhsvar)->solution, rhsvar);
1116         }
1117       else if (lhsvar > anything_id
1118                && lhsvar != rhsvar && lhs.offset == 0 && rhs.offset == 0)
1119         {
1120           add_graph_edge (graph, lhsvar, rhsvar);
1121         }
1122     }
1123 }
1124
1125
1126 /* Changed variables on the last iteration.  */
1127 static unsigned int changed_count;
1128 static sbitmap changed;
1129
1130 DEF_VEC_I(unsigned);
1131 DEF_VEC_ALLOC_I(unsigned,heap);
1132
1133
1134 /* Strongly Connected Component visitation info.  */
1135
1136 struct scc_info
1137 {
1138   sbitmap visited;
1139   sbitmap deleted;
1140   unsigned int *dfs;
1141   unsigned int *node_mapping;
1142   int current_index;
1143   VEC(unsigned,heap) *scc_stack;
1144 };
1145
1146
1147 /* Recursive routine to find strongly connected components in GRAPH.
1148    SI is the SCC info to store the information in, and N is the id of current
1149    graph node we are processing.
1150
1151    This is Tarjan's strongly connected component finding algorithm, as
1152    modified by Nuutila to keep only non-root nodes on the stack.
1153    The algorithm can be found in "On finding the strongly connected
1154    connected components in a directed graph" by Esko Nuutila and Eljas
1155    Soisalon-Soininen, in Information Processing Letters volume 49,
1156    number 1, pages 9-14.  */
1157
1158 static void
1159 scc_visit (constraint_graph_t graph, struct scc_info *si, unsigned int n)
1160 {
1161   unsigned int i;
1162   bitmap_iterator bi;
1163   unsigned int my_dfs;
1164
1165   SET_BIT (si->visited, n);
1166   si->dfs[n] = si->current_index ++;
1167   my_dfs = si->dfs[n];
1168
1169   /* Visit all the successors.  */
1170   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->succs[n], 0, i, bi)
1171     {
1172       unsigned int w;
1173
1174       if (i > LAST_REF_NODE)
1175         break;
1176
1177       w = find (i);
1178       if (TEST_BIT (si->deleted, w))
1179         continue;
1180
1181       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
1182         scc_visit (graph, si, w);
1183       {
1184         unsigned int t = find (w);
1185         unsigned int nnode = find (n);
1186         gcc_assert (nnode == n);
1187
1188         if (si->dfs[t] < si->dfs[nnode])
1189           si->dfs[n] = si->dfs[t];
1190       }
1191     }
1192
1193   /* See if any components have been identified.  */
1194   if (si->dfs[n] == my_dfs)
1195     {
1196       if (VEC_length (unsigned, si->scc_stack) > 0
1197           && si->dfs[VEC_last (unsigned, si->scc_stack)] >= my_dfs)
1198         {
1199           bitmap scc = BITMAP_ALLOC (NULL);
1200           bool have_ref_node = n >= FIRST_REF_NODE;
1201           unsigned int lowest_node;
1202           bitmap_iterator bi;
1203
1204           bitmap_set_bit (scc, n);
1205
1206           while (VEC_length (unsigned, si->scc_stack) != 0
1207                  && si->dfs[VEC_last (unsigned, si->scc_stack)] >= my_dfs)
1208             {
1209               unsigned int w = VEC_pop (unsigned, si->scc_stack);
1210
1211               bitmap_set_bit (scc, w);
1212               if (w >= FIRST_REF_NODE)
1213                 have_ref_node = true;
1214             }
1215
1216           lowest_node = bitmap_first_set_bit (scc);
1217           gcc_assert (lowest_node < FIRST_REF_NODE);
1218
1219           /* Collapse the SCC nodes into a single node, and mark the
1220              indirect cycles.  */
1221           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (scc, 0, i, bi)
1222             {
1223               if (i < FIRST_REF_NODE)
1224                 {
1225                   if (unite (lowest_node, i))
1226                     unify_nodes (graph, lowest_node, i, false);
1227                 }
1228               else
1229                 {
1230                   unite (lowest_node, i);
1231                   graph->indirect_cycles[i - FIRST_REF_NODE] = lowest_node;
1232                 }
1233             }
1234         }
1235       SET_BIT (si->deleted, n);
1236     }
1237   else
1238     VEC_safe_push (unsigned, heap, si->scc_stack, n);
1239 }
1240
1241 /* Unify node FROM into node TO, updating the changed count if
1242    necessary when UPDATE_CHANGED is true.  */
1243
1244 static void
1245 unify_nodes (constraint_graph_t graph, unsigned int to, unsigned int from,
1246              bool update_changed)
1247 {
1248
1249   gcc_assert (to != from && find (to) == to);
1250   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1251     fprintf (dump_file, "Unifying %s to %s\n",
1252              get_varinfo (from)->name,
1253              get_varinfo (to)->name);
1254
1255   if (update_changed)
1256     stats.unified_vars_dynamic++;
1257   else
1258     stats.unified_vars_static++;
1259
1260   merge_graph_nodes (graph, to, from);
1261   merge_node_constraints (graph, to, from);
1262
1263   if (get_varinfo (from)->no_tbaa_pruning)
1264     get_varinfo (to)->no_tbaa_pruning = true;
1265
1266   /* Mark TO as changed if FROM was changed. If TO was already marked
1267      as changed, decrease the changed count.  */
1268
1269   if (update_changed && TEST_BIT (changed, from))
1270     {
1271       RESET_BIT (changed, from);
1272       if (!TEST_BIT (changed, to))
1273         SET_BIT (changed, to);
1274       else
1275         {
1276           gcc_assert (changed_count > 0);
1277           changed_count--;
1278         }
1279     }
1280   if (get_varinfo (from)->solution)
1281     {
1282       /* If the solution changes because of the merging, we need to mark
1283          the variable as changed.  */
1284       if (bitmap_ior_into (get_varinfo (to)->solution,
1285                            get_varinfo (from)->solution))
1286         {
1287           if (update_changed && !TEST_BIT (changed, to))
1288             {
1289               SET_BIT (changed, to);
1290               changed_count++;
1291             }
1292         }
1293       
1294       BITMAP_FREE (get_varinfo (from)->solution);
1295       BITMAP_FREE (get_varinfo (from)->oldsolution);
1296       
1297       if (stats.iterations > 0)
1298         {
1299           BITMAP_FREE (get_varinfo (to)->oldsolution);
1300           get_varinfo (to)->oldsolution = BITMAP_ALLOC (&oldpta_obstack);
1301         }
1302     }
1303   if (valid_graph_edge (graph, to, to))
1304     {
1305       if (graph->succs[to])
1306         bitmap_clear_bit (graph->succs[to], to);
1307     }
1308 }
1309
1310 /* Information needed to compute the topological ordering of a graph.  */
1311
1312 struct topo_info
1313 {
1314   /* sbitmap of visited nodes.  */
1315   sbitmap visited;
1316   /* Array that stores the topological order of the graph, *in
1317      reverse*.  */
1318   VEC(unsigned,heap) *topo_order;
1319 };
1320
1321
1322 /* Initialize and return a topological info structure.  */
1323
1324 static struct topo_info *
1325 init_topo_info (void)
1326 {
1327   size_t size = graph->size;
1328   struct topo_info *ti = XNEW (struct topo_info);
1329   ti->visited = sbitmap_alloc (size);
1330   sbitmap_zero (ti->visited);
1331   ti->topo_order = VEC_alloc (unsigned, heap, 1);
1332   return ti;
1333 }
1334
1335
1336 /* Free the topological sort info pointed to by TI.  */
1337
1338 static void
1339 free_topo_info (struct topo_info *ti)
1340 {
1341   sbitmap_free (ti->visited);
1342   VEC_free (unsigned, heap, ti->topo_order);
1343   free (ti);
1344 }
1345
1346 /* Visit the graph in topological order, and store the order in the
1347    topo_info structure.  */
1348
1349 static void
1350 topo_visit (constraint_graph_t graph, struct topo_info *ti,
1351             unsigned int n)
1352 {
1353   bitmap_iterator bi;
1354   unsigned int j;
1355
1356   SET_BIT (ti->visited, n);
1357
1358   if (graph->succs[n])
1359     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (graph->succs[n], 0, j, bi)
1360       {
1361         if (!TEST_BIT (ti->visited, j))
1362           topo_visit (graph, ti, j);
1363       }
1364
1365   VEC_safe_push (unsigned, heap, ti->topo_order, n);
1366 }
1367
1368 /* Return true if variable N + OFFSET is a legal field of N.  */
1369
1370 static bool
1371 type_safe (unsigned int n, unsigned HOST_WIDE_INT *offset)
1372 {
1373   varinfo_t ninfo = get_varinfo (n);
1374
1375   /* For things we've globbed to single variables, any offset into the
1376      variable acts like the entire variable, so that it becomes offset
1377      0.  */
1378   if (ninfo->is_special_var
1379       || ninfo->is_artificial_var
1380       || ninfo->is_unknown_size_var)
1381     {
1382       *offset = 0;
1383       return true;
1384     }
1385   return (get_varinfo (n)->offset + *offset) < get_varinfo (n)->fullsize;
1386 }
1387
1388 /* Process a constraint C that represents x = *y, using DELTA as the
1389    starting solution.  */
1390
1391 static void
1392 do_sd_constraint (constraint_graph_t graph, constraint_t c,
1393                   bitmap delta)
1394 {
1395   unsigned int lhs = c->lhs.var;
1396   bool flag = false;
1397   bitmap sol = get_varinfo (lhs)->solution;
1398   unsigned int j;
1399   bitmap_iterator bi;
1400
1401  if (bitmap_bit_p (delta, anything_id))
1402    {
1403      flag = !bitmap_bit_p (sol, anything_id);
1404      if (flag)
1405        bitmap_set_bit (sol, anything_id);
1406      goto done;
1407    }
1408   /* For each variable j in delta (Sol(y)), add
1409      an edge in the graph from j to x, and union Sol(j) into Sol(x).  */
1410   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (delta, 0, j, bi)
1411     {
1412       unsigned HOST_WIDE_INT roffset = c->rhs.offset;
1413       if (type_safe (j, &roffset))
1414         {
1415           varinfo_t v;
1416           unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset = get_varinfo (j)->offset + roffset;
1417           unsigned int t;
1418
1419           v = first_vi_for_offset (get_varinfo (j), fieldoffset);
1420           if (!v)
1421             continue;
1422           t = find (v->id);
1423
1424           /* Adding edges from the special vars is pointless.
1425              They don't have sets that can change.  */
1426           if (get_varinfo (t) ->is_special_var)
1427             flag |= bitmap_ior_into (sol, get_varinfo (t)->solution);
1428           else if (add_graph_edge (graph, lhs, t))
1429             flag |= bitmap_ior_into (sol, get_varinfo (t)->solution);
1430         }
1431     }
1432
1433 done:
1434   /* If the LHS solution changed, mark the var as changed.  */
1435   if (flag)
1436     {
1437       get_varinfo (lhs)->solution = sol;
1438       if (!TEST_BIT (changed, lhs))
1439         {
1440           SET_BIT (changed, lhs);
1441           changed_count++;
1442         }
1443     }
1444 }
1445
1446 /* Process a constraint C that represents *x = y.  */
1447
1448 static void
1449 do_ds_constraint (constraint_t c, bitmap delta)
1450 {
1451   unsigned int rhs = c->rhs.var;
1452   bitmap sol = get_varinfo (rhs)->solution;
1453   unsigned int j;
1454   bitmap_iterator bi;
1455
1456  if (bitmap_bit_p (sol, anything_id))
1457    {
1458      EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (delta, 0, j, bi)
1459        {
1460          varinfo_t jvi = get_varinfo (j);
1461          unsigned int t;
1462          unsigned int loff = c->lhs.offset;
1463          unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset = jvi->offset + loff;
1464          varinfo_t v;
1465
1466          v = first_vi_for_offset (get_varinfo (j), fieldoffset);
1467          if (!v)
1468            continue;
1469          t = find (v->id);
1470
1471          if (!bitmap_bit_p (get_varinfo (t)->solution, anything_id))
1472            {
1473              bitmap_set_bit (get_varinfo (t)->solution, anything_id);
1474              if (!TEST_BIT (changed, t))
1475                {
1476                  SET_BIT (changed, t);
1477                  changed_count++;
1478                }
1479            }
1480        }
1481      return;
1482    }
1483
1484   /* For each member j of delta (Sol(x)), add an edge from y to j and
1485      union Sol(y) into Sol(j) */
1486   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (delta, 0, j, bi)
1487     {
1488       unsigned HOST_WIDE_INT loff = c->lhs.offset;
1489       if (type_safe (j, &loff) && !(get_varinfo (j)->is_special_var))
1490         {
1491           varinfo_t v;
1492           unsigned int t;
1493           unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset = get_varinfo (j)->offset + loff;
1494           bitmap tmp;
1495
1496           v = first_vi_for_offset (get_varinfo (j), fieldoffset);
1497           if (!v)
1498             continue;
1499           t = find (v->id);
1500           tmp = get_varinfo (t)->solution;
1501
1502           if (set_union_with_increment (tmp, sol, 0))
1503             {
1504               get_varinfo (t)->solution = tmp;
1505               if (t == rhs)
1506                 sol = get_varinfo (rhs)->solution;
1507               if (!TEST_BIT (changed, t))
1508                 {
1509                   SET_BIT (changed, t);
1510                   changed_count++;
1511                 }
1512             }
1513         }
1514     }
1515 }
1516
1517 /* Handle a non-simple (simple meaning requires no iteration),
1518    constraint (IE *x = &y, x = *y, *x = y, and x = y with offsets involved).  */
1519
1520 static void
1521 do_complex_constraint (constraint_graph_t graph, constraint_t c, bitmap delta)
1522 {
1523   if (c->lhs.type == DEREF)
1524     {
1525       if (c->rhs.type == ADDRESSOF)
1526         {
1527           gcc_unreachable();
1528         }
1529       else
1530         {
1531           /* *x = y */
1532           do_ds_constraint (c, delta);
1533         }
1534     }
1535   else if (c->rhs.type == DEREF)
1536     {
1537       /* x = *y */
1538       if (!(get_varinfo (c->lhs.var)->is_special_var))
1539         do_sd_constraint (graph, c, delta);
1540     }
1541   else
1542     {
1543       bitmap tmp;
1544       bitmap solution;
1545       bool flag = false;
1546
1547       gcc_assert (c->rhs.type == SCALAR && c->lhs.type == SCALAR);
1548       solution = get_varinfo (c->rhs.var)->solution;
1549       tmp = get_varinfo (c->lhs.var)->solution;
1550
1551       flag = set_union_with_increment (tmp, solution, c->rhs.offset);
1552
1553       if (flag)
1554         {
1555           get_varinfo (c->lhs.var)->solution = tmp;
1556           if (!TEST_BIT (changed, c->lhs.var))
1557             {
1558               SET_BIT (changed, c->lhs.var);
1559               changed_count++;
1560             }
1561         }
1562     }
1563 }
1564
1565 /* Initialize and return a new SCC info structure.  */
1566
1567 static struct scc_info *
1568 init_scc_info (size_t size)
1569 {
1570   struct scc_info *si = XNEW (struct scc_info);
1571   size_t i;
1572
1573   si->current_index = 0;
1574   si->visited = sbitmap_alloc (size);
1575   sbitmap_zero (si->visited);
1576   si->deleted = sbitmap_alloc (size);
1577   sbitmap_zero (si->deleted);
1578   si->node_mapping = XNEWVEC (unsigned int, size);
1579   si->dfs = XCNEWVEC (unsigned int, size);
1580
1581   for (i = 0; i < size; i++)
1582     si->node_mapping[i] = i;
1583
1584   si->scc_stack = VEC_alloc (unsigned, heap, 1);
1585   return si;
1586 }
1587
1588 /* Free an SCC info structure pointed to by SI */
1589
1590 static void
1591 free_scc_info (struct scc_info *si)
1592 {
1593   sbitmap_free (si->visited);
1594   sbitmap_free (si->deleted);
1595   free (si->node_mapping);
1596   free (si->dfs);
1597   VEC_free (unsigned, heap, si->scc_stack);
1598   free (si);
1599 }
1600
1601
1602 /* Find indirect cycles in GRAPH that occur, using strongly connected
1603    components, and note them in the indirect cycles map.
1604
1605    This technique comes from Ben Hardekopf and Calvin Lin,
1606    "It Pays to be Lazy: Fast and Accurate Pointer Analysis for Millions of
1607    Lines of Code", submitted to PLDI 2007.  */
1608
1609 static void
1610 find_indirect_cycles (constraint_graph_t graph)
1611 {
1612   unsigned int i;
1613   unsigned int size = graph->size;
1614   struct scc_info *si = init_scc_info (size);
1615
1616   for (i = 0; i < MIN (LAST_REF_NODE, size); i ++ )
1617     if (!TEST_BIT (si->visited, i) && find (i) == i)
1618       scc_visit (graph, si, i);
1619
1620   free_scc_info (si);
1621 }
1622
1623 /* Compute a topological ordering for GRAPH, and store the result in the
1624    topo_info structure TI.  */
1625
1626 static void
1627 compute_topo_order (constraint_graph_t graph,
1628                     struct topo_info *ti)
1629 {
1630   unsigned int i;
1631   unsigned int size = graph->size;
1632
1633   for (i = 0; i != size; ++i)
1634     if (!TEST_BIT (ti->visited, i) && find (i) == i)
1635       topo_visit (graph, ti, i);
1636 }
1637
1638 /* Structure used to for hash value numbering of pointer equivalence
1639    classes.  */
1640
1641 typedef struct equiv_class_label
1642 {
1643   unsigned int equivalence_class;
1644   bitmap labels;
1645   hashval_t hashcode;
1646 } *equiv_class_label_t;
1647 typedef const struct equiv_class_label *const_equiv_class_label_t;
1648
1649 /* A hashtable for mapping a bitmap of labels->pointer equivalence
1650    classes.  */
1651 static htab_t pointer_equiv_class_table;
1652
1653 /* A hashtable for mapping a bitmap of labels->location equivalence
1654    classes.  */
1655 static htab_t location_equiv_class_table;
1656
1657 /* Hash function for a equiv_class_label_t */
1658
1659 static hashval_t
1660 equiv_class_label_hash (const void *p)
1661 {
1662   const_equiv_class_label_t const ecl = (const_equiv_class_label_t) p;
1663   return ecl->hashcode;
1664 }
1665
1666 /* Equality function for two equiv_class_label_t's.  */
1667
1668 static int
1669 equiv_class_label_eq (const void *p1, const void *p2)
1670 {
1671   const_equiv_class_label_t const eql1 = (const_equiv_class_label_t) p1;
1672   const_equiv_class_label_t const eql2 = (const_equiv_class_label_t) p2;
1673   return bitmap_equal_p (eql1->labels, eql2->labels);
1674 }
1675
1676 /* Lookup a equivalence class in TABLE by the bitmap of LABELS it
1677    contains.  */
1678
1679 static unsigned int
1680 equiv_class_lookup (htab_t table, bitmap labels)
1681 {
1682   void **slot;
1683   struct equiv_class_label ecl;
1684
1685   ecl.labels = labels;
1686   ecl.hashcode = bitmap_hash (labels);
1687
1688   slot = htab_find_slot_with_hash (table, &ecl,
1689                                    ecl.hashcode, NO_INSERT);
1690   if (!slot)
1691     return 0;
1692   else
1693     return ((equiv_class_label_t) *slot)->equivalence_class;
1694 }
1695
1696
1697 /* Add an equivalence class named EQUIVALENCE_CLASS with labels LABELS
1698    to TABLE.  */
1699
1700 static void
1701 equiv_class_add (htab_t table, unsigned int equivalence_class,
1702                  bitmap labels)
1703 {
1704   void **slot;
1705   equiv_class_label_t ecl = XNEW (struct equiv_class_label);
1706
1707   ecl->labels = labels;
1708   ecl->equivalence_class = equivalence_class;
1709   ecl->hashcode = bitmap_hash (labels);
1710
1711   slot = htab_find_slot_with_hash (table, ecl,
1712                                    ecl->hashcode, INSERT);
1713   gcc_assert (!*slot);
1714   *slot = (void *) ecl;
1715 }
1716
1717 /* Perform offline variable substitution.
1718
1719    This is a worst case quadratic time way of identifying variables
1720    that must have equivalent points-to sets, including those caused by
1721    static cycles, and single entry subgraphs, in the constraint graph.
1722
1723    The technique is described in "Exploiting Pointer and Location
1724    Equivalence to Optimize Pointer Analysis. In the 14th International
1725    Static Analysis Symposium (SAS), August 2007."  It is known as the
1726    "HU" algorithm, and is equivalent to value numbering the collapsed
1727    constraint graph including evaluating unions.
1728
1729    The general method of finding equivalence classes is as follows:
1730    Add fake nodes (REF nodes) and edges for *a = b and a = *b constraints.
1731    Initialize all non-REF nodes to be direct nodes.
1732    For each constraint a = a U {b}, we set pts(a) = pts(a) u {fresh
1733    variable}
1734    For each constraint containing the dereference, we also do the same
1735    thing.
1736
1737    We then compute SCC's in the graph and unify nodes in the same SCC,
1738    including pts sets.
1739
1740    For each non-collapsed node x:
1741     Visit all unvisited explicit incoming edges.
1742     Ignoring all non-pointers, set pts(x) = Union of pts(a) for y
1743     where y->x.
1744     Lookup the equivalence class for pts(x).
1745      If we found one, equivalence_class(x) = found class.
1746      Otherwise, equivalence_class(x) = new class, and new_class is
1747     added to the lookup table.
1748
1749    All direct nodes with the same equivalence class can be replaced
1750    with a single representative node.
1751    All unlabeled nodes (label == 0) are not pointers and all edges
1752    involving them can be eliminated.
1753    We perform these optimizations during rewrite_constraints
1754
1755    In addition to pointer equivalence class finding, we also perform
1756    location equivalence class finding.  This is the set of variables
1757    that always appear together in points-to sets.  We use this to
1758    compress the size of the points-to sets.  */
1759
1760 /* Current maximum pointer equivalence class id.  */
1761 static int pointer_equiv_class;
1762
1763 /* Current maximum location equivalence class id.  */
1764 static int location_equiv_class;
1765
1766 /* Recursive routine to find strongly connected components in GRAPH,
1767    and label it's nodes with DFS numbers.  */
1768
1769 static void
1770 condense_visit (constraint_graph_t graph, struct scc_info *si, unsigned int n)
1771 {
1772   unsigned int i;
1773   bitmap_iterator bi;
1774   unsigned int my_dfs;
1775
1776   gcc_assert (si->node_mapping[n] == n);
1777   SET_BIT (si->visited, n);
1778   si->dfs[n] = si->current_index ++;
1779   my_dfs = si->dfs[n];
1780
1781   /* Visit all the successors.  */
1782   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->preds[n], 0, i, bi)
1783     {
1784       unsigned int w = si->node_mapping[i];
1785
1786       if (TEST_BIT (si->deleted, w))
1787         continue;
1788
1789       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
1790         condense_visit (graph, si, w);
1791       {
1792         unsigned int t = si->node_mapping[w];
1793         unsigned int nnode = si->node_mapping[n];
1794         gcc_assert (nnode == n);
1795
1796         if (si->dfs[t] < si->dfs[nnode])
1797           si->dfs[n] = si->dfs[t];
1798       }
1799     }
1800
1801   /* Visit all the implicit predecessors.  */
1802   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->implicit_preds[n], 0, i, bi)
1803     {
1804       unsigned int w = si->node_mapping[i];
1805
1806       if (TEST_BIT (si->deleted, w))
1807         continue;
1808
1809       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
1810         condense_visit (graph, si, w);
1811       {
1812         unsigned int t = si->node_mapping[w];
1813         unsigned int nnode = si->node_mapping[n];
1814         gcc_assert (nnode == n);
1815
1816         if (si->dfs[t] < si->dfs[nnode])
1817           si->dfs[n] = si->dfs[t];
1818       }
1819     }
1820
1821   /* See if any components have been identified.  */
1822   if (si->dfs[n] == my_dfs)
1823     {
1824       while (VEC_length (unsigned, si->scc_stack) != 0
1825              && si->dfs[VEC_last (unsigned, si->scc_stack)] >= my_dfs)
1826         {
1827           unsigned int w = VEC_pop (unsigned, si->scc_stack);
1828           si->node_mapping[w] = n;
1829
1830           if (!TEST_BIT (graph->direct_nodes, w))
1831             RESET_BIT (graph->direct_nodes, n);
1832
1833           /* Unify our nodes.  */
1834           if (graph->preds[w])
1835             {
1836               if (!graph->preds[n])
1837                 graph->preds[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1838               bitmap_ior_into (graph->preds[n], graph->preds[w]);
1839             }
1840           if (graph->implicit_preds[w])
1841             {
1842               if (!graph->implicit_preds[n])
1843                 graph->implicit_preds[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1844               bitmap_ior_into (graph->implicit_preds[n],
1845                                graph->implicit_preds[w]);
1846             }
1847           if (graph->points_to[w])
1848             {
1849               if (!graph->points_to[n])
1850                 graph->points_to[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1851               bitmap_ior_into (graph->points_to[n],
1852                                graph->points_to[w]);
1853             }
1854           EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->preds[n], 0, i, bi)
1855             {
1856               unsigned int rep = si->node_mapping[i];
1857               graph->number_incoming[rep]++;
1858             }
1859         }
1860       SET_BIT (si->deleted, n);
1861     }
1862   else
1863     VEC_safe_push (unsigned, heap, si->scc_stack, n);
1864 }
1865
1866 /* Label pointer equivalences.  */
1867
1868 static void
1869 label_visit (constraint_graph_t graph, struct scc_info *si, unsigned int n)
1870 {
1871   unsigned int i;
1872   bitmap_iterator bi;
1873   SET_BIT (si->visited, n);
1874
1875   if (!graph->points_to[n])
1876     graph->points_to[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1877
1878   /* Label and union our incoming edges's points to sets.  */
1879   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->preds[n], 0, i, bi)
1880     {
1881       unsigned int w = si->node_mapping[i];
1882       if (!TEST_BIT (si->visited, w))
1883         label_visit (graph, si, w);
1884
1885       /* Skip unused edges  */
1886       if (w == n || graph->pointer_label[w] == 0)
1887         {
1888           graph->number_incoming[w]--;
1889           continue;
1890         }
1891       if (graph->points_to[w])
1892         bitmap_ior_into(graph->points_to[n], graph->points_to[w]);
1893
1894       /* If all incoming edges to w have been processed and
1895          graph->points_to[w] was not stored in the hash table, we can
1896          free it.  */
1897       graph->number_incoming[w]--;
1898       if (!graph->number_incoming[w] && !TEST_BIT (graph->pt_used, w))
1899         {
1900           BITMAP_FREE (graph->points_to[w]);
1901         }
1902     }
1903   /* Indirect nodes get fresh variables.  */
1904   if (!TEST_BIT (graph->direct_nodes, n))
1905     bitmap_set_bit (graph->points_to[n], FIRST_REF_NODE + n);
1906
1907   if (!bitmap_empty_p (graph->points_to[n]))
1908     {
1909       unsigned int label = equiv_class_lookup (pointer_equiv_class_table,
1910                                                graph->points_to[n]);
1911       if (!label)
1912         {
1913           SET_BIT (graph->pt_used, n);
1914           label = pointer_equiv_class++;
1915           equiv_class_add (pointer_equiv_class_table,
1916                            label, graph->points_to[n]);
1917         }
1918       graph->pointer_label[n] = label;
1919     }
1920 }
1921
1922 /* Perform offline variable substitution, discovering equivalence
1923    classes, and eliminating non-pointer variables.  */
1924
1925 static struct scc_info *
1926 perform_var_substitution (constraint_graph_t graph)
1927 {
1928   unsigned int i;
1929   unsigned int size = graph->size;
1930   struct scc_info *si = init_scc_info (size);
1931
1932   bitmap_obstack_initialize (&iteration_obstack);
1933   pointer_equiv_class_table = htab_create (511, equiv_class_label_hash,
1934                                            equiv_class_label_eq, free);
1935   location_equiv_class_table = htab_create (511, equiv_class_label_hash,
1936                                             equiv_class_label_eq, free);
1937   pointer_equiv_class = 1;
1938   location_equiv_class = 1;
1939
1940   /* Condense the nodes, which means to find SCC's, count incoming
1941      predecessors, and unite nodes in SCC's.  */
1942   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
1943     if (!TEST_BIT (si->visited, si->node_mapping[i]))
1944       condense_visit (graph, si, si->node_mapping[i]);
1945
1946   sbitmap_zero (si->visited);
1947   /* Actually the label the nodes for pointer equivalences  */
1948   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
1949     if (!TEST_BIT (si->visited, si->node_mapping[i]))
1950       label_visit (graph, si, si->node_mapping[i]);
1951
1952   /* Calculate location equivalence labels.  */
1953   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
1954     {
1955       bitmap pointed_by;
1956       bitmap_iterator bi;
1957       unsigned int j;
1958       unsigned int label;
1959
1960       if (!graph->pointed_by[i])
1961         continue;
1962       pointed_by = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
1963
1964       /* Translate the pointed-by mapping for pointer equivalence
1965          labels.  */
1966       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (graph->pointed_by[i], 0, j, bi)
1967         {
1968           bitmap_set_bit (pointed_by,
1969                           graph->pointer_label[si->node_mapping[j]]);
1970         }
1971       /* The original pointed_by is now dead.  */
1972       BITMAP_FREE (graph->pointed_by[i]);
1973
1974       /* Look up the location equivalence label if one exists, or make
1975          one otherwise.  */
1976       label = equiv_class_lookup (location_equiv_class_table,
1977                                   pointed_by);
1978       if (label == 0)
1979         {
1980           label = location_equiv_class++;
1981           equiv_class_add (location_equiv_class_table,
1982                            label, pointed_by);
1983         }
1984       else
1985         {
1986           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1987             fprintf (dump_file, "Found location equivalence for node %s\n",
1988                      get_varinfo (i)->name);
1989           BITMAP_FREE (pointed_by);
1990         }
1991       graph->loc_label[i] = label;
1992
1993     }
1994
1995   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1996     for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
1997       {
1998         bool direct_node = TEST_BIT (graph->direct_nodes, i);
1999         fprintf (dump_file,
2000                  "Equivalence classes for %s node id %d:%s are pointer: %d"
2001                  ", location:%d\n",
2002                  direct_node ? "Direct node" : "Indirect node", i,
2003                  get_varinfo (i)->name,
2004                  graph->pointer_label[si->node_mapping[i]],
2005                  graph->loc_label[si->node_mapping[i]]);
2006       }
2007
2008   /* Quickly eliminate our non-pointer variables.  */
2009
2010   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2011     {
2012       unsigned int node = si->node_mapping[i];
2013
2014       if (graph->pointer_label[node] == 0)
2015         {
2016           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2017             fprintf (dump_file,
2018                      "%s is a non-pointer variable, eliminating edges.\n",
2019                      get_varinfo (node)->name);
2020           stats.nonpointer_vars++;
2021           clear_edges_for_node (graph, node);
2022         }
2023     }
2024
2025   return si;
2026 }
2027
2028 /* Free information that was only necessary for variable
2029    substitution.  */
2030
2031 static void
2032 free_var_substitution_info (struct scc_info *si)
2033 {
2034   free_scc_info (si);
2035   free (graph->pointer_label);
2036   free (graph->loc_label);
2037   free (graph->pointed_by);
2038   free (graph->points_to);
2039   free (graph->number_incoming);
2040   free (graph->eq_rep);
2041   sbitmap_free (graph->direct_nodes);
2042   sbitmap_free (graph->pt_used);
2043   htab_delete (pointer_equiv_class_table);
2044   htab_delete (location_equiv_class_table);
2045   bitmap_obstack_release (&iteration_obstack);
2046 }
2047
2048 /* Return an existing node that is equivalent to NODE, which has
2049    equivalence class LABEL, if one exists.  Return NODE otherwise.  */
2050
2051 static unsigned int
2052 find_equivalent_node (constraint_graph_t graph,
2053                       unsigned int node, unsigned int label)
2054 {
2055   /* If the address version of this variable is unused, we can
2056      substitute it for anything else with the same label.
2057      Otherwise, we know the pointers are equivalent, but not the
2058      locations, and we can unite them later.  */
2059
2060   if (!bitmap_bit_p (graph->address_taken, node))
2061     {
2062       gcc_assert (label < graph->size);
2063
2064       if (graph->eq_rep[label] != -1)
2065         {
2066           /* Unify the two variables since we know they are equivalent.  */
2067           if (unite (graph->eq_rep[label], node))
2068             unify_nodes (graph, graph->eq_rep[label], node, false);
2069           return graph->eq_rep[label];
2070         }
2071       else
2072         {
2073           graph->eq_rep[label] = node;
2074           graph->pe_rep[label] = node;
2075         }
2076     }
2077   else
2078     {
2079       gcc_assert (label < graph->size);
2080       graph->pe[node] = label;
2081       if (graph->pe_rep[label] == -1)
2082         graph->pe_rep[label] = node;
2083     }
2084
2085   return node;
2086 }
2087
2088 /* Unite pointer equivalent but not location equivalent nodes in
2089    GRAPH.  This may only be performed once variable substitution is
2090    finished.  */
2091
2092 static void
2093 unite_pointer_equivalences (constraint_graph_t graph)
2094 {
2095   unsigned int i;
2096
2097   /* Go through the pointer equivalences and unite them to their
2098      representative, if they aren't already.  */
2099   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2100     {
2101       unsigned int label = graph->pe[i];
2102       if (label)
2103         {
2104           int label_rep = graph->pe_rep[label];
2105           
2106           if (label_rep == -1)
2107             continue;
2108           
2109           label_rep = find (label_rep);
2110           if (label_rep >= 0 && unite (label_rep, find (i)))
2111             unify_nodes (graph, label_rep, i, false);
2112         }
2113     }
2114 }
2115
2116 /* Move complex constraints to the GRAPH nodes they belong to.  */
2117
2118 static void
2119 move_complex_constraints (constraint_graph_t graph)
2120 {
2121   int i;
2122   constraint_t c;
2123
2124   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, constraints, i, c); i++)
2125     {
2126       if (c)
2127         {
2128           struct constraint_expr lhs = c->lhs;
2129           struct constraint_expr rhs = c->rhs;
2130
2131           if (lhs.type == DEREF)
2132             {
2133               insert_into_complex (graph, lhs.var, c);
2134             }
2135           else if (rhs.type == DEREF)
2136             {
2137               if (!(get_varinfo (lhs.var)->is_special_var))
2138                 insert_into_complex (graph, rhs.var, c);
2139             }
2140           else if (rhs.type != ADDRESSOF && lhs.var > anything_id
2141                    && (lhs.offset != 0 || rhs.offset != 0))
2142             {
2143               insert_into_complex (graph, rhs.var, c);
2144             }
2145         }
2146     }
2147 }
2148
2149
2150 /* Optimize and rewrite complex constraints while performing
2151    collapsing of equivalent nodes.  SI is the SCC_INFO that is the
2152    result of perform_variable_substitution.  */
2153
2154 static void
2155 rewrite_constraints (constraint_graph_t graph,
2156                      struct scc_info *si)
2157 {
2158   int i;
2159   unsigned int j;
2160   constraint_t c;
2161
2162   for (j = 0; j < graph->size; j++)
2163     gcc_assert (find (j) == j);
2164
2165   for (i = 0; VEC_iterate (constraint_t, constraints, i, c); i++)
2166     {
2167       struct constraint_expr lhs = c->lhs;
2168       struct constraint_expr rhs = c->rhs;
2169       unsigned int lhsvar = find (get_varinfo_fc (lhs.var)->id);
2170       unsigned int rhsvar = find (get_varinfo_fc (rhs.var)->id);
2171       unsigned int lhsnode, rhsnode;
2172       unsigned int lhslabel, rhslabel;
2173
2174       lhsnode = si->node_mapping[lhsvar];
2175       rhsnode = si->node_mapping[rhsvar];
2176       lhslabel = graph->pointer_label[lhsnode];
2177       rhslabel = graph->pointer_label[rhsnode];
2178
2179       /* See if it is really a non-pointer variable, and if so, ignore
2180          the constraint.  */
2181       if (lhslabel == 0)
2182         {
2183           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2184             {
2185               
2186               fprintf (dump_file, "%s is a non-pointer variable,"
2187                        "ignoring constraint:",
2188                        get_varinfo (lhs.var)->name);
2189               dump_constraint (dump_file, c);
2190             }
2191           VEC_replace (constraint_t, constraints, i, NULL);
2192           continue;
2193         }
2194
2195       if (rhslabel == 0)
2196         {
2197           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2198             {
2199               
2200               fprintf (dump_file, "%s is a non-pointer variable,"
2201                        "ignoring constraint:",
2202                        get_varinfo (rhs.var)->name);
2203               dump_constraint (dump_file, c);
2204             }
2205           VEC_replace (constraint_t, constraints, i, NULL);
2206           continue;
2207         }
2208
2209       lhsvar = find_equivalent_node (graph, lhsvar, lhslabel);
2210       rhsvar = find_equivalent_node (graph, rhsvar, rhslabel);
2211       c->lhs.var = lhsvar;
2212       c->rhs.var = rhsvar;
2213
2214     }
2215 }
2216
2217 /* Eliminate indirect cycles involving NODE.  Return true if NODE was
2218    part of an SCC, false otherwise.  */
2219
2220 static bool
2221 eliminate_indirect_cycles (unsigned int node)
2222 {
2223   if (graph->indirect_cycles[node] != -1
2224       && !bitmap_empty_p (get_varinfo (node)->solution))
2225     {
2226       unsigned int i;
2227       VEC(unsigned,heap) *queue = NULL;
2228       int queuepos;
2229       unsigned int to = find (graph->indirect_cycles[node]);
2230       bitmap_iterator bi;
2231
2232       /* We can't touch the solution set and call unify_nodes
2233          at the same time, because unify_nodes is going to do
2234          bitmap unions into it. */
2235
2236       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (get_varinfo (node)->solution, 0, i, bi)
2237         {
2238           if (find (i) == i && i != to)
2239             {
2240               if (unite (to, i))
2241                 VEC_safe_push (unsigned, heap, queue, i);
2242             }
2243         }
2244
2245       for (queuepos = 0;
2246            VEC_iterate (unsigned, queue, queuepos, i);
2247            queuepos++)
2248         {
2249           unify_nodes (graph, to, i, true);
2250         }
2251       VEC_free (unsigned, heap, queue);
2252       return true;
2253     }
2254   return false;
2255 }
2256
2257 /* Solve the constraint graph GRAPH using our worklist solver.
2258    This is based on the PW* family of solvers from the "Efficient Field
2259    Sensitive Pointer Analysis for C" paper.
2260    It works by iterating over all the graph nodes, processing the complex
2261    constraints and propagating the copy constraints, until everything stops
2262    changed.  This corresponds to steps 6-8 in the solving list given above.  */
2263
2264 static void
2265 solve_graph (constraint_graph_t graph)
2266 {
2267   unsigned int size = graph->size;
2268   unsigned int i;
2269   bitmap pts;
2270
2271   changed_count = 0;
2272   changed = sbitmap_alloc (size);
2273   sbitmap_zero (changed);
2274
2275   /* Mark all initial non-collapsed nodes as changed.  */
2276   for (i = 0; i < size; i++)
2277     {
2278       varinfo_t ivi = get_varinfo (i);
2279       if (find (i) == i && !bitmap_empty_p (ivi->solution)
2280           && ((graph->succs[i] && !bitmap_empty_p (graph->succs[i]))
2281               || VEC_length (constraint_t, graph->complex[i]) > 0))
2282         {
2283           SET_BIT (changed, i);
2284           changed_count++;
2285         }
2286     }
2287
2288   /* Allocate a bitmap to be used to store the changed bits.  */
2289   pts = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
2290
2291   while (changed_count > 0)
2292     {
2293       unsigned int i;
2294       struct topo_info *ti = init_topo_info ();
2295       stats.iterations++;
2296
2297       bitmap_obstack_initialize (&iteration_obstack);
2298
2299       compute_topo_order (graph, ti);
2300
2301       while (VEC_length (unsigned, ti->topo_order) != 0)
2302         {
2303
2304           i = VEC_pop (unsigned, ti->topo_order);
2305
2306           /* If this variable is not a representative, skip it.  */
2307           if (find (i) != i)
2308             continue;
2309
2310           /* In certain indirect cycle cases, we may merge this
2311              variable to another.  */
2312           if (eliminate_indirect_cycles (i) && find (i) != i)
2313             continue;
2314
2315           /* If the node has changed, we need to process the
2316              complex constraints and outgoing edges again.  */
2317           if (TEST_BIT (changed, i))
2318             {
2319               unsigned int j;
2320               constraint_t c;
2321               bitmap solution;
2322               VEC(constraint_t,heap) *complex = graph->complex[i];
2323               bool solution_empty;
2324
2325               RESET_BIT (changed, i);
2326               changed_count--;
2327
2328               /* Compute the changed set of solution bits.  */
2329               bitmap_and_compl (pts, get_varinfo (i)->solution,
2330                                 get_varinfo (i)->oldsolution);
2331
2332               if (bitmap_empty_p (pts))
2333                 continue;
2334
2335               bitmap_ior_into (get_varinfo (i)->oldsolution, pts);
2336
2337               solution = get_varinfo (i)->solution;
2338               solution_empty = bitmap_empty_p (solution);
2339
2340               /* Process the complex constraints */
2341               for (j = 0; VEC_iterate (constraint_t, complex, j, c); j++)
2342                 {
2343                   /* XXX: This is going to unsort the constraints in
2344                      some cases, which will occasionally add duplicate
2345                      constraints during unification.  This does not
2346                      affect correctness.  */
2347                   c->lhs.var = find (c->lhs.var);
2348                   c->rhs.var = find (c->rhs.var);
2349
2350                   /* The only complex constraint that can change our
2351                      solution to non-empty, given an empty solution,
2352                      is a constraint where the lhs side is receiving
2353                      some set from elsewhere.  */
2354                   if (!solution_empty || c->lhs.type != DEREF)
2355                     do_complex_constraint (graph, c, pts);
2356                 }
2357
2358               solution_empty = bitmap_empty_p (solution);
2359
2360               if (!solution_empty)
2361                 {
2362                   bitmap_iterator bi;
2363
2364                   /* Propagate solution to all successors.  */
2365                   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->succs[i],
2366                                                 0, j, bi)
2367                     {
2368                       bitmap tmp;
2369                       bool flag;
2370
2371                       unsigned int to = find (j);
2372                       tmp = get_varinfo (to)->solution;
2373                       flag = false;
2374
2375                       /* Don't try to propagate to ourselves.  */
2376                       if (to == i)
2377                         continue;
2378
2379                       flag = set_union_with_increment (tmp, pts, 0);
2380
2381                       if (flag)
2382                         {
2383                           get_varinfo (to)->solution = tmp;
2384                           if (!TEST_BIT (changed, to))
2385                             {
2386                               SET_BIT (changed, to);
2387                               changed_count++;
2388                             }
2389                         }
2390                     }
2391                 }
2392             }
2393         }
2394       free_topo_info (ti);
2395       bitmap_obstack_release (&iteration_obstack);
2396     }
2397
2398   BITMAP_FREE (pts);
2399   sbitmap_free (changed);
2400   bitmap_obstack_release (&oldpta_obstack);
2401 }
2402
2403 /* Map from trees to variable infos.  */
2404 static struct pointer_map_t *vi_for_tree;
2405
2406
2407 /* Insert ID as the variable id for tree T in the vi_for_tree map.  */
2408
2409 static void
2410 insert_vi_for_tree (tree t, varinfo_t vi)
2411 {
2412   void **slot = pointer_map_insert (vi_for_tree, t);
2413   gcc_assert (vi);
2414   gcc_assert (*slot == NULL);
2415   *slot = vi;
2416 }
2417
2418 /* Find the variable info for tree T in VI_FOR_TREE.  If T does not
2419    exist in the map, return NULL, otherwise, return the varinfo we found.  */
2420
2421 static varinfo_t
2422 lookup_vi_for_tree (tree t)
2423 {
2424   void **slot = pointer_map_contains (vi_for_tree, t);
2425   if (slot == NULL)
2426     return NULL;
2427
2428   return (varinfo_t) *slot;
2429 }
2430
2431 /* Return a printable name for DECL  */
2432
2433 static const char *
2434 alias_get_name (tree decl)
2435 {
2436   const char *res = get_name (decl);
2437   char *temp;
2438   int num_printed = 0;
2439
2440   if (res != NULL)
2441     return res;
2442
2443   res = "NULL";
2444   if (!dump_file)
2445     return res;
2446
2447   if (TREE_CODE (decl) == SSA_NAME)
2448     {
2449       num_printed = asprintf (&temp, "%s_%u",
2450                               alias_get_name (SSA_NAME_VAR (decl)),
2451                               SSA_NAME_VERSION (decl));
2452     }
2453   else if (DECL_P (decl))
2454     {
2455       num_printed = asprintf (&temp, "D.%u", DECL_UID (decl));
2456     }
2457   if (num_printed > 0)
2458     {
2459       res = ggc_strdup (temp);
2460       free (temp);
2461     }
2462   return res;
2463 }
2464
2465 /* Find the variable id for tree T in the map.
2466    If T doesn't exist in the map, create an entry for it and return it.  */
2467
2468 static varinfo_t
2469 get_vi_for_tree (tree t)
2470 {
2471   void **slot = pointer_map_contains (vi_for_tree, t);
2472   if (slot == NULL)
2473     return get_varinfo (create_variable_info_for (t, alias_get_name (t)));
2474
2475   return (varinfo_t) *slot;
2476 }
2477
2478 /* Get a constraint expression from an SSA_VAR_P node.  */
2479
2480 static struct constraint_expr
2481 get_constraint_exp_from_ssa_var (tree t)
2482 {
2483   struct constraint_expr cexpr;
2484
2485   gcc_assert (SSA_VAR_P (t) || DECL_P (t));
2486
2487   /* For parameters, get at the points-to set for the actual parm
2488      decl.  */
2489   if (TREE_CODE (t) == SSA_NAME
2490       && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (t)) == PARM_DECL
2491       && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (t))
2492     return get_constraint_exp_from_ssa_var (SSA_NAME_VAR (t));
2493
2494   cexpr.type = SCALAR;
2495
2496   cexpr.var = get_vi_for_tree (t)->id;
2497   /* If we determine the result is "anything", and we know this is readonly,
2498      say it points to readonly memory instead.  */
2499   if (cexpr.var == anything_id && TREE_READONLY (t))
2500     {
2501       cexpr.type = ADDRESSOF;
2502       cexpr.var = readonly_id;
2503     }
2504
2505   cexpr.offset = 0;
2506   return cexpr;
2507 }
2508
2509 /* Process a completed constraint T, and add it to the constraint
2510    list.  FROM_CALL is true if this is a constraint coming from a
2511    call, which means any DEREFs we see are "may-deref's", not
2512    "must-deref"'s.  */
2513
2514 static void
2515 process_constraint_1 (constraint_t t, bool from_call)
2516 {
2517   struct constraint_expr rhs = t->rhs;
2518   struct constraint_expr lhs = t->lhs;
2519
2520   gcc_assert (rhs.var < VEC_length (varinfo_t, varmap));
2521   gcc_assert (lhs.var < VEC_length (varinfo_t, varmap));
2522
2523   if (!from_call)
2524     {
2525       if (lhs.type == DEREF)
2526         get_varinfo (lhs.var)->directly_dereferenced = true;
2527       if (rhs.type == DEREF)
2528         get_varinfo (rhs.var)->directly_dereferenced = true;
2529     }
2530
2531   if (!use_field_sensitive)
2532     {
2533       t->rhs.offset = 0;
2534       t->lhs.offset = 0;
2535     }
2536
2537   /* ANYTHING == ANYTHING is pointless.  */
2538   if (lhs.var == anything_id && rhs.var == anything_id)
2539     return;
2540
2541   /* If we have &ANYTHING = something, convert to SOMETHING = &ANYTHING) */
2542   else if (lhs.var == anything_id && lhs.type == ADDRESSOF)
2543     {
2544       rhs = t->lhs;
2545       t->lhs = t->rhs;
2546       t->rhs = rhs;
2547       process_constraint_1 (t, from_call);
2548     }
2549   /* This can happen in our IR with things like n->a = *p */
2550   else if (rhs.type == DEREF && lhs.type == DEREF && rhs.var != anything_id)
2551     {
2552       /* Split into tmp = *rhs, *lhs = tmp */
2553       tree rhsdecl = get_varinfo (rhs.var)->decl;
2554       tree pointertype = TREE_TYPE (rhsdecl);
2555       tree pointedtotype = TREE_TYPE (pointertype);
2556       tree tmpvar = create_tmp_var_raw (pointedtotype, "doubledereftmp");
2557       struct constraint_expr tmplhs = get_constraint_exp_from_ssa_var (tmpvar);
2558
2559       /* If this is an aggregate of known size, we should have passed
2560          this off to do_structure_copy, and it should have broken it
2561          up.  */
2562       gcc_assert (!AGGREGATE_TYPE_P (pointedtotype)
2563                   || get_varinfo (rhs.var)->is_unknown_size_var);
2564
2565       process_constraint_1 (new_constraint (tmplhs, rhs), from_call);
2566       process_constraint_1 (new_constraint (lhs, tmplhs), from_call);
2567     }
2568   else if (rhs.type == ADDRESSOF && lhs.type == DEREF)
2569     {
2570       /* Split into tmp = &rhs, *lhs = tmp */
2571       tree rhsdecl = get_varinfo (rhs.var)->decl;
2572       tree pointertype = TREE_TYPE (rhsdecl);
2573       tree tmpvar = create_tmp_var_raw (pointertype, "derefaddrtmp");
2574       struct constraint_expr tmplhs = get_constraint_exp_from_ssa_var (tmpvar);
2575
2576       process_constraint_1 (new_constraint (tmplhs, rhs), from_call);
2577       process_constraint_1 (new_constraint (lhs, tmplhs), from_call);
2578     }
2579   else
2580     {
2581       gcc_assert (rhs.type != ADDRESSOF || rhs.offset == 0);
2582       VEC_safe_push (constraint_t, heap, constraints, t);
2583     }
2584 }
2585
2586
2587 /* Process constraint T, performing various simplifications and then
2588    adding it to our list of overall constraints.  */
2589
2590 static void
2591 process_constraint (constraint_t t)
2592 {
2593   process_constraint_1 (t, false);
2594 }
2595
2596 /* Return true if T is a variable of a type that could contain
2597    pointers.  */
2598
2599 static bool
2600 could_have_pointers (tree t)
2601 {
2602   tree type = TREE_TYPE (t);
2603
2604   if (POINTER_TYPE_P (type)
2605       || AGGREGATE_TYPE_P (type)
2606       || TREE_CODE (type) == COMPLEX_TYPE)
2607     return true;
2608
2609   return false;
2610 }
2611
2612 /* Return the position, in bits, of FIELD_DECL from the beginning of its
2613    structure.  */
2614
2615 static unsigned HOST_WIDE_INT
2616 bitpos_of_field (const tree fdecl)
2617 {
2618
2619   if (TREE_CODE (DECL_FIELD_OFFSET (fdecl)) != INTEGER_CST
2620       || TREE_CODE (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (fdecl)) != INTEGER_CST)
2621     return -1;
2622
2623   return (tree_low_cst (DECL_FIELD_OFFSET (fdecl), 1) * 8)
2624          + tree_low_cst (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (fdecl), 1);
2625 }
2626
2627
2628 /* Given a COMPONENT_REF T, return the constraint_expr for it.  */
2629
2630 static void
2631 get_constraint_for_component_ref (tree t, VEC(ce_s, heap) **results)
2632 {
2633   tree orig_t = t;
2634   HOST_WIDE_INT bitsize = -1;
2635   HOST_WIDE_INT bitmaxsize = -1;
2636   HOST_WIDE_INT bitpos;
2637   tree forzero;
2638   struct constraint_expr *result;
2639   unsigned int beforelength = VEC_length (ce_s, *results);
2640
2641   /* Some people like to do cute things like take the address of
2642      &0->a.b */
2643   forzero = t;
2644   while (!SSA_VAR_P (forzero) && !CONSTANT_CLASS_P (forzero))
2645     forzero = TREE_OPERAND (forzero, 0);
2646
2647   if (CONSTANT_CLASS_P (forzero) && integer_zerop (forzero))
2648     {
2649       struct constraint_expr temp;
2650
2651       temp.offset = 0;
2652       temp.var = integer_id;
2653       temp.type = SCALAR;
2654       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2655       return;
2656     }
2657
2658   t = get_ref_base_and_extent (t, &bitpos, &bitsize, &bitmaxsize);
2659
2660   get_constraint_for (t, results);
2661   result = VEC_last (ce_s, *results);
2662   result->offset = bitpos;
2663
2664   gcc_assert (beforelength + 1 == VEC_length (ce_s, *results));
2665
2666   /* This can also happen due to weird offsetof type macros.  */
2667   if (TREE_CODE (t) != ADDR_EXPR && result->type == ADDRESSOF)
2668     result->type = SCALAR;
2669
2670   if (result->type == SCALAR)
2671     {
2672       /* In languages like C, you can access one past the end of an
2673          array.  You aren't allowed to dereference it, so we can
2674          ignore this constraint. When we handle pointer subtraction,
2675          we may have to do something cute here.  */
2676
2677       if (result->offset < get_varinfo (result->var)->fullsize
2678           && bitmaxsize != 0)
2679         {
2680           /* It's also not true that the constraint will actually start at the
2681              right offset, it may start in some padding.  We only care about
2682              setting the constraint to the first actual field it touches, so
2683              walk to find it.  */
2684           varinfo_t curr;
2685           for (curr = get_varinfo (result->var); curr; curr = curr->next)
2686             {
2687               if (ranges_overlap_p (curr->offset, curr->size,
2688                                     result->offset, bitmaxsize))
2689                 {
2690                   result->var = curr->id;
2691                   break;
2692                 }
2693             }
2694           /* assert that we found *some* field there. The user couldn't be
2695              accessing *only* padding.  */
2696           /* Still the user could access one past the end of an array
2697              embedded in a struct resulting in accessing *only* padding.  */
2698           gcc_assert (curr || ref_contains_array_ref (orig_t));
2699         }
2700       else if (bitmaxsize == 0)
2701         {
2702           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2703             fprintf (dump_file, "Access to zero-sized part of variable,"
2704                      "ignoring\n");
2705         }
2706       else
2707         if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2708           fprintf (dump_file, "Access to past the end of variable, ignoring\n");
2709
2710       result->offset = 0;
2711     }
2712   else if (bitmaxsize == -1)
2713     {
2714       /* We can't handle DEREF constraints with unknown size, we'll
2715          get the wrong answer.  Punt and return anything.  */
2716       result->var = anything_id;
2717       result->offset = 0;
2718     }
2719 }
2720
2721
2722 /* Dereference the constraint expression CONS, and return the result.
2723    DEREF (ADDRESSOF) = SCALAR
2724    DEREF (SCALAR) = DEREF
2725    DEREF (DEREF) = (temp = DEREF1; result = DEREF(temp))
2726    This is needed so that we can handle dereferencing DEREF constraints.  */
2727
2728 static void
2729 do_deref (VEC (ce_s, heap) **constraints)
2730 {
2731   struct constraint_expr *c;
2732   unsigned int i = 0;
2733
2734   for (i = 0; VEC_iterate (ce_s, *constraints, i, c); i++)
2735     {
2736       if (c->type == SCALAR)
2737         c->type = DEREF;
2738       else if (c->type == ADDRESSOF)
2739         c->type = SCALAR;
2740       else if (c->type == DEREF)
2741         {
2742           tree tmpvar = create_tmp_var_raw (ptr_type_node, "dereftmp");
2743           struct constraint_expr tmplhs = get_constraint_exp_from_ssa_var (tmpvar);
2744           process_constraint (new_constraint (tmplhs, *c));
2745           c->var = tmplhs.var;
2746         }
2747       else
2748         gcc_unreachable ();
2749     }
2750 }
2751
2752 /* Given a tree T, return the constraint expression for it.  */
2753
2754 static void
2755 get_constraint_for (tree t, VEC (ce_s, heap) **results)
2756 {
2757   struct constraint_expr temp;
2758
2759   /* x = integer is all glommed to a single variable, which doesn't
2760      point to anything by itself.  That is, of course, unless it is an
2761      integer constant being treated as a pointer, in which case, we
2762      will return that this is really the addressof anything.  This
2763      happens below, since it will fall into the default case. The only
2764      case we know something about an integer treated like a pointer is
2765      when it is the NULL pointer, and then we just say it points to
2766      NULL.  */
2767   if (TREE_CODE (t) == INTEGER_CST
2768       && integer_zerop (t))
2769     {
2770       temp.var = nothing_id;
2771       temp.type = ADDRESSOF;
2772       temp.offset = 0;
2773       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2774       return;
2775     }
2776
2777   /* String constants are read-only.  */
2778   if (TREE_CODE (t) == STRING_CST)
2779     {
2780       temp.var = readonly_id;
2781       temp.type = SCALAR;
2782       temp.offset = 0;
2783       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2784       return;
2785     }
2786
2787   switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (t)))
2788     {
2789     case tcc_expression:
2790     case tcc_vl_exp:
2791       {
2792         switch (TREE_CODE (t))
2793           {
2794           case ADDR_EXPR:
2795             {
2796               struct constraint_expr *c;
2797               unsigned int i;
2798               tree exp = TREE_OPERAND (t, 0);
2799               tree pttype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (t));
2800
2801               get_constraint_for (exp, results);
2802
2803
2804               /* Complex types are special. Taking the address of one
2805                  allows you to access either part of it through that
2806                  pointer.  */
2807               if (VEC_length (ce_s, *results) == 1 &&
2808                   TREE_CODE (pttype) == COMPLEX_TYPE)
2809                 {
2810                   struct constraint_expr *origrhs;
2811                   varinfo_t origvar;
2812                   struct constraint_expr tmp;
2813
2814                   gcc_assert (VEC_length (ce_s, *results) == 1);
2815                   origrhs = VEC_last (ce_s, *results);
2816                   tmp = *origrhs;
2817                   VEC_pop (ce_s, *results);
2818                   origvar = get_varinfo (origrhs->var);
2819                   for (; origvar; origvar = origvar->next)
2820                     {
2821                       tmp.var = origvar->id;
2822                       VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &tmp);
2823                     }
2824                 }
2825
2826               for (i = 0; VEC_iterate (ce_s, *results, i, c); i++)
2827                 {
2828                   if (c->type == DEREF)
2829                     c->type = SCALAR;
2830                   else
2831                     c->type = ADDRESSOF;
2832                 }
2833               return;
2834             }
2835             break;
2836           case CALL_EXPR:
2837             /* XXX: In interprocedural mode, if we didn't have the
2838                body, we would need to do *each pointer argument =
2839                &ANYTHING added.  */
2840             if (call_expr_flags (t) & (ECF_MALLOC | ECF_MAY_BE_ALLOCA))
2841               {
2842                 varinfo_t vi;
2843                 tree heapvar = heapvar_lookup (t);
2844
2845                 if (heapvar == NULL)
2846                   {
2847                     heapvar = create_tmp_var_raw (ptr_type_node, "HEAP");
2848                     DECL_EXTERNAL (heapvar) = 1;
2849                     get_var_ann (heapvar)->is_heapvar = 1;
2850                     if (gimple_referenced_vars (cfun))
2851                       add_referenced_var (heapvar);
2852                     heapvar_insert (t, heapvar);
2853                   }
2854
2855                 temp.var = create_variable_info_for (heapvar,
2856                                                      alias_get_name (heapvar));
2857
2858                 vi = get_varinfo (temp.var);
2859                 vi->is_artificial_var = 1;
2860                 vi->is_heap_var = 1;
2861                 temp.type = ADDRESSOF;
2862                 temp.offset = 0;
2863                 VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2864                 return;
2865               }
2866             else
2867               {
2868                 temp.var = anything_id;
2869                 temp.type = SCALAR;
2870                 temp.offset = 0;
2871                 VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2872                 return;
2873               }
2874             break;
2875           default:
2876             {
2877               temp.type = ADDRESSOF;
2878               temp.var = anything_id;
2879               temp.offset = 0;
2880               VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2881               return;
2882             }
2883           }
2884       }
2885     case tcc_reference:
2886       {
2887         switch (TREE_CODE (t))
2888           {
2889           case INDIRECT_REF:
2890             {
2891               get_constraint_for (TREE_OPERAND (t, 0), results);
2892               do_deref (results);
2893               return;
2894             }
2895           case ARRAY_REF:
2896           case ARRAY_RANGE_REF:
2897           case COMPONENT_REF:
2898             get_constraint_for_component_ref (t, results);
2899             return;
2900           default:
2901             {
2902               temp.type = ADDRESSOF;
2903               temp.var = anything_id;
2904               temp.offset = 0;
2905               VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2906               return;
2907             }
2908           }
2909       }
2910     case tcc_unary:
2911       {
2912         switch (TREE_CODE (t))
2913           {
2914           case NOP_EXPR:
2915           case CONVERT_EXPR:
2916             {
2917               tree op = TREE_OPERAND (t, 0);
2918
2919               /* Cast from non-pointer to pointers are bad news for us.
2920                  Anything else, we see through */
2921               if (!(POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (t))
2922                     && ! POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op))))
2923                 {
2924                   get_constraint_for (op, results);
2925                   return;
2926                 }
2927
2928               /* FALLTHRU  */
2929             }
2930           default:
2931             {
2932               temp.type = ADDRESSOF;
2933               temp.var = anything_id;
2934               temp.offset = 0;
2935               VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2936               return;
2937             }
2938           }
2939       }
2940     case tcc_exceptional:
2941       {
2942         switch (TREE_CODE (t))
2943           {
2944           case PHI_NODE:
2945             {
2946               get_constraint_for (PHI_RESULT (t), results);
2947               return;
2948             }
2949             break;
2950           case SSA_NAME:
2951             {
2952               struct constraint_expr temp;
2953               temp = get_constraint_exp_from_ssa_var (t);
2954               VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2955               return;
2956             }
2957             break;
2958           default:
2959             {
2960               temp.type = ADDRESSOF;
2961               temp.var = anything_id;
2962               temp.offset = 0;
2963               VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2964               return;
2965             }
2966           }
2967       }
2968     case tcc_declaration:
2969       {
2970         struct constraint_expr temp;
2971         temp = get_constraint_exp_from_ssa_var (t);
2972         VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2973         return;
2974       }
2975     default:
2976       {
2977         temp.type = ADDRESSOF;
2978         temp.var = anything_id;
2979         temp.offset = 0;
2980         VEC_safe_push (ce_s, heap, *results, &temp);
2981         return;
2982       }
2983     }
2984 }
2985
2986
2987 /* Handle the structure copy case where we have a simple structure copy
2988    between LHS and RHS that is of SIZE (in bits)
2989
2990    For each field of the lhs variable (lhsfield)
2991      For each field of the rhs variable at lhsfield.offset (rhsfield)
2992        add the constraint lhsfield = rhsfield
2993
2994    If we fail due to some kind of type unsafety or other thing we
2995    can't handle, return false.  We expect the caller to collapse the
2996    variable in that case.  */
2997
2998 static bool
2999 do_simple_structure_copy (const struct constraint_expr lhs,
3000                           const struct constraint_expr rhs,
3001                           const unsigned HOST_WIDE_INT size)
3002 {
3003   varinfo_t p = get_varinfo (lhs.var);
3004   unsigned HOST_WIDE_INT pstart, last;
3005   pstart = p->offset;
3006   last = p->offset + size;
3007   for (; p && p->offset < last; p = p->next)
3008     {
3009       varinfo_t q;
3010       struct constraint_expr templhs = lhs;
3011       struct constraint_expr temprhs = rhs;
3012       unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset;
3013
3014       templhs.var = p->id;
3015       q = get_varinfo (temprhs.var);
3016       fieldoffset = p->offset - pstart;
3017       q = first_vi_for_offset (q, q->offset + fieldoffset);
3018       if (!q)
3019         return false;
3020       temprhs.var = q->id;
3021       process_constraint (new_constraint (templhs, temprhs));
3022     }
3023   return true;
3024 }
3025
3026
3027 /* Handle the structure copy case where we have a  structure copy between a
3028    aggregate on the LHS and a dereference of a pointer on the RHS
3029    that is of SIZE (in bits)
3030
3031    For each field of the lhs variable (lhsfield)
3032        rhs.offset = lhsfield->offset
3033        add the constraint lhsfield = rhs
3034 */
3035
3036 static void
3037 do_rhs_deref_structure_copy (const struct constraint_expr lhs,
3038                              const struct constraint_expr rhs,
3039                              const unsigned HOST_WIDE_INT size)
3040 {
3041   varinfo_t p = get_varinfo (lhs.var);
3042   unsigned HOST_WIDE_INT pstart,last;
3043   pstart = p->offset;
3044   last = p->offset + size;
3045
3046   for (; p && p->offset < last; p = p->next)
3047     {
3048       varinfo_t q;
3049       struct constraint_expr templhs = lhs;
3050       struct constraint_expr temprhs = rhs;
3051       unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset;
3052
3053
3054       if (templhs.type == SCALAR)
3055         templhs.var = p->id;
3056       else
3057         templhs.offset = p->offset;
3058
3059       q = get_varinfo (temprhs.var);
3060       fieldoffset = p->offset - pstart;
3061       temprhs.offset += fieldoffset;
3062       process_constraint (new_constraint (templhs, temprhs));
3063     }
3064 }
3065
3066 /* Handle the structure copy case where we have a structure copy
3067    between an aggregate on the RHS and a dereference of a pointer on
3068    the LHS that is of SIZE (in bits)
3069
3070    For each field of the rhs variable (rhsfield)
3071        lhs.offset = rhsfield->offset
3072        add the constraint lhs = rhsfield
3073 */
3074
3075 static void
3076 do_lhs_deref_structure_copy (const struct constraint_expr lhs,
3077                              const struct constraint_expr rhs,
3078                              const unsigned HOST_WIDE_INT size)
3079 {
3080   varinfo_t p = get_varinfo (rhs.var);
3081   unsigned HOST_WIDE_INT pstart,last;
3082   pstart = p->offset;
3083   last = p->offset + size;
3084
3085   for (; p && p->offset < last; p = p->next)
3086     {
3087       varinfo_t q;
3088       struct constraint_expr templhs = lhs;
3089       struct constraint_expr temprhs = rhs;
3090       unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset;
3091
3092
3093       if (temprhs.type == SCALAR)
3094         temprhs.var = p->id;
3095       else
3096         temprhs.offset = p->offset;
3097
3098       q = get_varinfo (templhs.var);
3099       fieldoffset = p->offset - pstart;
3100       templhs.offset += fieldoffset;
3101       process_constraint (new_constraint (templhs, temprhs));
3102     }
3103 }
3104
3105 /* Sometimes, frontends like to give us bad type information.  This
3106    function will collapse all the fields from VAR to the end of VAR,
3107    into VAR, so that we treat those fields as a single variable.
3108    We return the variable they were collapsed into.  */
3109
3110 static unsigned int
3111 collapse_rest_of_var (unsigned int var)
3112 {
3113   varinfo_t currvar = get_varinfo (var);
3114   varinfo_t field;
3115
3116   for (field = currvar->next; field; field = field->next)
3117     {
3118       if (dump_file)
3119         fprintf (dump_file, "Type safety: Collapsing var %s into %s\n",
3120                  field->name, currvar->name);
3121
3122       gcc_assert (!field->collapsed_to);
3123       field->collapsed_to = currvar;
3124     }
3125
3126   currvar->next = NULL;
3127   currvar->size = currvar->fullsize - currvar->offset;
3128
3129   return currvar->id;
3130 }
3131
3132 /* Handle aggregate copies by expanding into copies of the respective
3133    fields of the structures.  */
3134
3135 static void
3136 do_structure_copy (tree lhsop, tree rhsop)
3137 {
3138   struct constraint_expr lhs, rhs, tmp;
3139   VEC (ce_s, heap) *lhsc = NULL, *rhsc = NULL;
3140   varinfo_t p;
3141   unsigned HOST_WIDE_INT lhssize;
3142   unsigned HOST_WIDE_INT rhssize;
3143
3144   get_constraint_for (lhsop, &lhsc);
3145   get_constraint_for (rhsop, &rhsc);
3146   gcc_assert (VEC_length (ce_s, lhsc) == 1);
3147   gcc_assert (VEC_length (ce_s, rhsc) == 1);
3148   lhs = *(VEC_last (ce_s, lhsc));
3149   rhs = *(VEC_last (ce_s, rhsc));
3150
3151   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3152   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
3153
3154   /* If we have special var = x, swap it around.  */
3155   if (lhs.var <= integer_id && !(get_varinfo (rhs.var)->is_special_var))
3156     {
3157       tmp = lhs;
3158       lhs = rhs;
3159       rhs = tmp;
3160     }
3161
3162   /*  This is fairly conservative for the RHS == ADDRESSOF case, in that it's
3163       possible it's something we could handle.  However, most cases falling
3164       into this are dealing with transparent unions, which are slightly
3165       weird. */
3166   if (rhs.type == ADDRESSOF && !(get_varinfo (rhs.var)->is_special_var))
3167     {
3168       rhs.type = ADDRESSOF;
3169       rhs.var = anything_id;
3170     }
3171
3172   /* If the RHS is a special var, or an addressof, set all the LHS fields to
3173      that special var.  */
3174   if (rhs.var <= integer_id)
3175     {
3176       for (p = get_varinfo (lhs.var); p; p = p->next)
3177         {
3178           struct constraint_expr templhs = lhs;
3179           struct constraint_expr temprhs = rhs;
3180
3181           if (templhs.type == SCALAR )
3182             templhs.var = p->id;
3183           else
3184             templhs.offset += p->offset;
3185           process_constraint (new_constraint (templhs, temprhs));
3186         }
3187     }
3188   else
3189     {
3190       tree rhstype = TREE_TYPE (rhsop);
3191       tree lhstype = TREE_TYPE (lhsop);
3192       tree rhstypesize;
3193       tree lhstypesize;
3194
3195       lhstypesize = DECL_P (lhsop) ? DECL_SIZE (lhsop) : TYPE_SIZE (lhstype);
3196       rhstypesize = DECL_P (rhsop) ? DECL_SIZE (rhsop) : TYPE_SIZE (rhstype);
3197
3198       /* If we have a variably sized types on the rhs or lhs, and a deref
3199          constraint, add the constraint, lhsconstraint = &ANYTHING.
3200          This is conservatively correct because either the lhs is an unknown
3201          sized var (if the constraint is SCALAR), or the lhs is a DEREF
3202          constraint, and every variable it can point to must be unknown sized
3203          anyway, so we don't need to worry about fields at all.  */
3204       if ((rhs.type == DEREF && TREE_CODE (rhstypesize) != INTEGER_CST)
3205           || (lhs.type == DEREF && TREE_CODE (lhstypesize) != INTEGER_CST))
3206         {
3207           rhs.var = anything_id;
3208           rhs.type = ADDRESSOF;
3209           rhs.offset = 0;
3210           process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3211           return;
3212         }
3213
3214       /* The size only really matters insofar as we don't set more or less of
3215          the variable.  If we hit an unknown size var, the size should be the
3216          whole darn thing.  */
3217       if (get_varinfo (rhs.var)->is_unknown_size_var)
3218         rhssize = ~0;
3219       else
3220         rhssize = TREE_INT_CST_LOW (rhstypesize);
3221
3222       if (get_varinfo (lhs.var)->is_unknown_size_var)
3223         lhssize = ~0;
3224       else
3225         lhssize = TREE_INT_CST_LOW (lhstypesize);
3226
3227
3228       if (rhs.type == SCALAR && lhs.type == SCALAR)
3229         {
3230           if (!do_simple_structure_copy (lhs, rhs, MIN (lhssize, rhssize)))
3231             {
3232               lhs.var = collapse_rest_of_var (lhs.var);
3233               rhs.var = collapse_rest_of_var (rhs.var);
3234               lhs.offset = 0;
3235               rhs.offset = 0;
3236               lhs.type = SCALAR;
3237               rhs.type = SCALAR;
3238               process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3239             }
3240         }
3241       else if (lhs.type != DEREF && rhs.type == DEREF)
3242         do_rhs_deref_structure_copy (lhs, rhs, MIN (lhssize, rhssize));
3243       else if (lhs.type == DEREF && rhs.type != DEREF)
3244         do_lhs_deref_structure_copy (lhs, rhs, MIN (lhssize, rhssize));
3245       else
3246         {
3247           tree pointedtotype = lhstype;
3248           tree tmpvar;
3249
3250           gcc_assert (rhs.type == DEREF && lhs.type == DEREF);
3251           tmpvar = create_tmp_var_raw (pointedtotype, "structcopydereftmp");
3252           do_structure_copy (tmpvar, rhsop);
3253           do_structure_copy (lhsop, tmpvar);
3254         }
3255     }
3256 }
3257
3258
3259 /* Update related alias information kept in AI.  This is used when
3260    building name tags, alias sets and deciding grouping heuristics.
3261    STMT is the statement to process.  This function also updates
3262    ADDRESSABLE_VARS.  */
3263
3264 static void
3265 update_alias_info (tree stmt, struct alias_info *ai)
3266 {
3267   bitmap addr_taken;
3268   use_operand_p use_p;
3269   ssa_op_iter iter;
3270   bool stmt_dereferences_ptr_p;
3271   enum escape_type stmt_escape_type = is_escape_site (stmt);
3272   struct mem_ref_stats_d *mem_ref_stats = gimple_mem_ref_stats (cfun);
3273
3274   stmt_dereferences_ptr_p = false;
3275
3276   if (stmt_escape_type == ESCAPE_TO_CALL
3277       || stmt_escape_type == ESCAPE_TO_PURE_CONST)
3278     {
3279       mem_ref_stats->num_call_sites++;
3280       if (stmt_escape_type == ESCAPE_TO_PURE_CONST)
3281         mem_ref_stats->num_pure_const_call_sites++;
3282     }
3283   else if (stmt_escape_type == ESCAPE_TO_ASM)
3284     mem_ref_stats->num_asm_sites++;
3285
3286   /* Mark all the variables whose address are taken by the statement.  */
3287   addr_taken = addresses_taken (stmt);
3288   if (addr_taken)
3289     {
3290       bitmap_ior_into (gimple_addressable_vars (cfun), addr_taken);
3291
3292       /* If STMT is an escape point, all the addresses taken by it are
3293          call-clobbered.  */
3294       if (stmt_escape_type != NO_ESCAPE)
3295         {
3296           bitmap_iterator bi;
3297           unsigned i;
3298
3299           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (addr_taken, 0, i, bi)
3300             {
3301               tree rvar = referenced_var (i);
3302               if (!unmodifiable_var_p (rvar))
3303                 mark_call_clobbered (rvar, stmt_escape_type);
3304             }
3305         }
3306     }
3307
3308   /* Process each operand use.  For pointers, determine whether they
3309      are dereferenced by the statement, or whether their value
3310      escapes, etc.  */
3311   FOR_EACH_PHI_OR_STMT_USE (use_p, stmt, iter, SSA_OP_USE)
3312     {
3313       tree op, var;
3314       var_ann_t v_ann;
3315       struct ptr_info_def *pi;
3316       unsigned num_uses, num_loads, num_stores;
3317
3318       op = USE_FROM_PTR (use_p);
3319
3320       /* If STMT is a PHI node, OP may be an ADDR_EXPR.  If so, add it
3321          to the set of addressable variables.  */
3322       if (TREE_CODE (op) == ADDR_EXPR)
3323         {
3324           bitmap addressable_vars = gimple_addressable_vars (cfun);
3325
3326           gcc_assert (TREE_CODE (stmt) == PHI_NODE);
3327           gcc_assert (addressable_vars);
3328
3329           /* PHI nodes don't have annotations for pinning the set
3330              of addresses taken, so we collect them here.
3331
3332              FIXME, should we allow PHI nodes to have annotations
3333              so that they can be treated like regular statements?
3334              Currently, they are treated as second-class
3335              statements.  */
3336           add_to_addressable_set (TREE_OPERAND (op, 0), &addressable_vars);
3337           continue;
3338         }
3339
3340       /* Ignore constants (they may occur in PHI node arguments).  */
3341       if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
3342         continue;
3343
3344       var = SSA_NAME_VAR (op);
3345       v_ann = var_ann (var);
3346
3347       /* The base variable of an SSA name must be a GIMPLE register, and thus
3348          it cannot be aliased.  */
3349       gcc_assert (!may_be_aliased (var));
3350
3351       /* We are only interested in pointers.  */
3352       if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op)))
3353         continue;
3354
3355       pi = get_ptr_info (op);
3356
3357       /* Add OP to AI->PROCESSED_PTRS, if it's not there already.  */
3358       if (!TEST_BIT (ai->ssa_names_visited, SSA_NAME_VERSION (op)))
3359         {
3360           SET_BIT (ai->ssa_names_visited, SSA_NAME_VERSION (op));
3361           VEC_safe_push (tree, heap, ai->processed_ptrs, op);
3362         }
3363
3364       /* If STMT is a PHI node, then it will not have pointer
3365          dereferences and it will not be an escape point.  */
3366       if (TREE_CODE (stmt) == PHI_NODE)
3367         continue;
3368
3369       /* Determine whether OP is a dereferenced pointer, and if STMT
3370          is an escape point, whether OP escapes.  */
3371       count_uses_and_derefs (op, stmt, &num_uses, &num_loads, &num_stores);
3372
3373       /* Handle a corner case involving address expressions of the
3374          form '&PTR->FLD'.  The problem with these expressions is that
3375          they do not represent a dereference of PTR.  However, if some
3376          other transformation propagates them into an INDIRECT_REF
3377          expression, we end up with '*(&PTR->FLD)' which is folded
3378          into 'PTR->FLD'.
3379
3380          So, if the original code had no other dereferences of PTR,
3381          the aliaser will not create memory tags for it, and when
3382          &PTR->FLD gets propagated to INDIRECT_REF expressions, the
3383          memory operations will receive no VDEF/VUSE operands.
3384
3385          One solution would be to have count_uses_and_derefs consider
3386          &PTR->FLD a dereference of PTR.  But that is wrong, since it
3387          is not really a dereference but an offset calculation.
3388
3389          What we do here is to recognize these special ADDR_EXPR
3390          nodes.  Since these expressions are never GIMPLE values (they
3391          are not GIMPLE invariants), they can only appear on the RHS
3392          of an assignment and their base address is always an
3393          INDIRECT_REF expression.  */
3394       if (TREE_CODE (stmt) == GIMPLE_MODIFY_STMT
3395           && TREE_CODE (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1)) == ADDR_EXPR
3396           && !is_gimple_val (GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1)))
3397         {
3398           /* If the RHS if of the form &PTR->FLD and PTR == OP, then
3399              this represents a potential dereference of PTR.  */
3400           tree rhs = GIMPLE_STMT_OPERAND (stmt, 1);
3401           tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (rhs, 0));
3402           if (TREE_CODE (base) == INDIRECT_REF
3403               && TREE_OPERAND (base, 0) == op)
3404             num_loads++;
3405         }
3406
3407       if (num_loads + num_stores > 0)
3408         {
3409           /* Mark OP as dereferenced.  In a subsequent pass,
3410              dereferenced pointers that point to a set of
3411              variables will be assigned a name tag to alias
3412              all the variables OP points to.  */
3413           pi->is_dereferenced = 1;
3414
3415           /* If this is a store operation, mark OP as being
3416              dereferenced to store, otherwise mark it as being
3417              dereferenced to load.  */
3418           if (num_stores > 0)
3419             pointer_set_insert (ai->dereferenced_ptrs_store, var);
3420           else
3421             pointer_set_insert (ai->dereferenced_ptrs_load, var);
3422
3423           /* Update the frequency estimate for all the dereferences of
3424              pointer OP.  */
3425           update_mem_sym_stats_from_stmt (op, stmt, num_loads, num_stores);
3426
3427           /* Indicate that STMT contains pointer dereferences.  */
3428           stmt_dereferences_ptr_p = true;
3429         }
3430
3431       if (stmt_escape_type != NO_ESCAPE && num_loads + num_stores < num_uses)
3432         {
3433           /* If STMT is an escape point and STMT contains at
3434              least one direct use of OP, then the value of OP
3435              escapes and so the pointed-to variables need to
3436              be marked call-clobbered.  */
3437           pi->value_escapes_p = 1;
3438           pi->escape_mask |= stmt_escape_type;
3439
3440           /* If the statement makes a function call, assume
3441              that pointer OP will be dereferenced in a store
3442              operation inside the called function.  */
3443           if (get_call_expr_in (stmt)
3444               || stmt_escape_type == ESCAPE_STORED_IN_GLOBAL)
3445             {
3446               pointer_set_insert (ai->dereferenced_ptrs_store, var);
3447               pi->is_dereferenced = 1;
3448             }
3449         }
3450     }
3451
3452   if (TREE_CODE (stmt) == PHI_NODE)
3453     return;
3454
3455   /* Mark stored variables in STMT as being written to and update the
3456      memory reference stats for all memory symbols referenced by STMT.  */
3457   if (stmt_references_memory_p (stmt))
3458     {
3459       unsigned i;
3460       bitmap_iterator bi;
3461
3462       mem_ref_stats->num_mem_stmts++;
3463
3464       /* Notice that we only update memory reference stats for symbols
3465          loaded and stored by the statement if the statement does not
3466          contain pointer dereferences and it is not a call/asm site.
3467          This is to avoid double accounting problems when creating
3468          memory partitions.  After computing points-to information,
3469          pointer dereference statistics are used to update the
3470          reference stats of the pointed-to variables, so here we
3471          should only update direct references to symbols.
3472
3473          Indirect references are not updated here for two reasons: (1)
3474          The first time we compute alias information, the sets
3475          LOADED/STORED are empty for pointer dereferences, (2) After
3476          partitioning, LOADED/STORED may have references to
3477          partitions, not the original pointed-to variables.  So, if we
3478          always counted LOADED/STORED here and during partitioning, we
3479          would count many symbols more than once.
3480
3481          This does cause some imprecision when a statement has a
3482          combination of direct symbol references and pointer
3483          dereferences (e.g., MEMORY_VAR = *PTR) or if a call site has
3484          memory symbols in its argument list, but these cases do not
3485          occur so frequently as to constitute a serious problem.  */
3486       if (STORED_SYMS (stmt))
3487         EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (STORED_SYMS (stmt), 0, i, bi)
3488           {
3489             tree sym = referenced_var (i);
3490             pointer_set_insert (ai->written_vars, sym);
3491             if (!stmt_dereferences_ptr_p
3492                 && stmt_escape_type != ESCAPE_TO_CALL
3493                 && stmt_escape_type != ESCAPE_TO_PURE_CONST
3494                 && stmt_escape_type != ESCAPE_TO_ASM)
3495               update_mem_sym_stats_from_stmt (sym, stmt, 0, 1);
3496           }
3497
3498       if (!stmt_dereferences_ptr_p
3499           && LOADED_SYMS (stmt)
3500           && stmt_escape_type != ESCAPE_TO_CALL
3501           && stmt_escape_type != ESCAPE_TO_PURE_CONST
3502           && stmt_escape_type != ESCAPE_TO_ASM)
3503         EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (LOADED_SYMS (stmt), 0, i, bi)
3504           update_mem_sym_stats_from_stmt (referenced_var (i), stmt, 1, 0);
3505     }
3506 }
3507
3508
3509 /* Handle pointer arithmetic EXPR when creating aliasing constraints.
3510    Expressions of the type PTR + CST can be handled in two ways:
3511
3512    1- If the constraint for PTR is ADDRESSOF for a non-structure
3513       variable, then we can use it directly because adding or
3514       subtracting a constant may not alter the original ADDRESSOF
3515       constraint (i.e., pointer arithmetic may not legally go outside
3516       an object's boundaries).
3517
3518    2- If the constraint for PTR is ADDRESSOF for a structure variable,
3519       then if CST is a compile-time constant that can be used as an
3520       offset, we can determine which sub-variable will be pointed-to
3521       by the expression.
3522
3523    Return true if the expression is handled.  For any other kind of
3524    expression, return false so that each operand can be added as a
3525    separate constraint by the caller.  */
3526
3527 static bool
3528 handle_ptr_arith (VEC (ce_s, heap) *lhsc, tree expr)
3529 {
3530   tree op0, op1;
3531   struct constraint_expr *c, *c2;
3532   unsigned int i = 0;
3533   unsigned int j = 0;
3534   VEC (ce_s, heap) *temp = NULL;
3535   unsigned int rhsoffset = 0;
3536   bool unknown_addend = false;
3537
3538   if (TREE_CODE (expr) != POINTER_PLUS_EXPR)
3539     return false;
3540
3541   op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
3542   op1 = TREE_OPERAND (expr, 1);
3543   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op0)));
3544
3545   get_constraint_for (op0, &temp);
3546
3547   /* Handle non-constants by making constraints from integer.  */
3548   if (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST)
3549     rhsoffset = TREE_INT_CST_LOW (op1) * BITS_PER_UNIT;
3550   else
3551     unknown_addend = true;
3552
3553   for (i = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, i, c); i++)
3554     for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, temp, j, c2); j++)
3555       {
3556         if (c2->type == ADDRESSOF && rhsoffset != 0)
3557           {
3558             varinfo_t temp = get_varinfo (c2->var);
3559
3560             /* An access one after the end of an array is valid,
3561                so simply punt on accesses we cannot resolve.  */
3562             temp = first_vi_for_offset (temp, rhsoffset);
3563             if (temp == NULL)
3564               continue;
3565             c2->var = temp->id;
3566             c2->offset = 0;
3567           }
3568         else if (unknown_addend)
3569           {
3570             /* Can't handle *a + integer where integer is unknown.  */
3571             if (c2->type != SCALAR)
3572               {
3573                 struct constraint_expr intc;
3574                 intc.var = integer_id;
3575                 intc.offset = 0;
3576                 intc.type = SCALAR;
3577                 process_constraint (new_constraint (*c, intc));
3578               }
3579             else
3580               {
3581                 /* We known it lives somewhere within c2->var.  */
3582                 varinfo_t tmp = get_varinfo (c2->var);
3583                 for (; tmp; tmp = tmp->next)
3584                   {
3585                     struct constraint_expr tmpc = *c2;
3586                     c2->var = tmp->id;
3587                     c2->offset = 0;
3588                     process_constraint (new_constraint (*c, tmpc));
3589                   }
3590               }
3591           }
3592         else
3593           c2->offset = rhsoffset;
3594         process_constraint (new_constraint (*c, *c2));
3595       }
3596
3597   VEC_free (ce_s, heap, temp);
3598
3599   return true;
3600 }
3601
3602 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call on the
3603    RHS.  */
3604
3605 static void
3606 handle_rhs_call  (tree rhs)
3607 {
3608   tree arg;
3609   call_expr_arg_iterator iter;
3610   struct constraint_expr rhsc;
3611
3612   rhsc.var = anything_id;
3613   rhsc.offset = 0;
3614   rhsc.type = ADDRESSOF;
3615
3616   FOR_EACH_CALL_EXPR_ARG (arg, iter, rhs)
3617     {
3618       VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
3619
3620       /* Find those pointers being passed, and make sure they end up
3621          pointing to anything.  */
3622       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg)))
3623         {
3624           unsigned int j;
3625           struct constraint_expr *lhsp;
3626
3627           get_constraint_for (arg, &lhsc);
3628           do_deref (&lhsc);
3629           for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, lhsp); j++)
3630             process_constraint_1 (new_constraint (*lhsp, rhsc), true);
3631           VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3632         }
3633     }
3634 }
3635
3636 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call
3637    that returns a pointer and assigns it to LHS.  This simply makes
3638    the LHS point to anything.  */
3639
3640 static void
3641 handle_lhs_call (tree lhs)
3642 {
3643   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
3644   struct constraint_expr rhsc;
3645   unsigned int j;
3646   struct constraint_expr *lhsp;
3647
3648   rhsc.var = anything_id;
3649   rhsc.offset = 0;
3650   rhsc.type = ADDRESSOF;
3651   get_constraint_for (lhs, &lhsc);
3652   for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, lhsp); j++)
3653     process_constraint_1 (new_constraint (*lhsp, rhsc), true);
3654   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3655 }
3656
3657 /* Walk statement T setting up aliasing constraints according to the
3658    references found in T.  This function is the main part of the
3659    constraint builder.  AI points to auxiliary alias information used
3660    when building alias sets and computing alias grouping heuristics.  */
3661
3662 static void
3663 find_func_aliases (tree origt)
3664 {
3665   tree t = origt;
3666   VEC(ce_s, heap) *lhsc = NULL;
3667   VEC(ce_s, heap) *rhsc = NULL;
3668   struct constraint_expr *c;
3669
3670   if (TREE_CODE (t) == RETURN_EXPR && TREE_OPERAND (t, 0))
3671     t = TREE_OPERAND (t, 0);
3672
3673   /* Now build constraints expressions.  */
3674   if (TREE_CODE (t) == PHI_NODE)
3675     {
3676       gcc_assert (!AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (PHI_RESULT (t))));
3677
3678       /* Only care about pointers and structures containing
3679          pointers.  */
3680       if (could_have_pointers (PHI_RESULT (t)))
3681         {
3682           int i;
3683           unsigned int j;
3684
3685           /* For a phi node, assign all the arguments to
3686              the result.  */
3687           get_constraint_for (PHI_RESULT (t), &lhsc);
3688           for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (t); i++)
3689             {
3690               tree rhstype;
3691               tree strippedrhs = PHI_ARG_DEF (t, i);
3692
3693               STRIP_NOPS (strippedrhs);
3694               rhstype = TREE_TYPE (strippedrhs);
3695               get_constraint_for (PHI_ARG_DEF (t, i), &rhsc);
3696
3697               for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, c); j++)
3698                 {
3699                   struct constraint_expr *c2;
3700                   while (VEC_length (ce_s, rhsc) > 0)
3701                     {
3702                       c2 = VEC_last (ce_s, rhsc);
3703                       process_constraint (new_constraint (*c, *c2));
3704                       VEC_pop (ce_s, rhsc);
3705                     }
3706                 }
3707             }
3708         }
3709     }
3710   /* In IPA mode, we need to generate constraints to pass call
3711      arguments through their calls.   There are two cases, either a
3712      GIMPLE_MODIFY_STMT when we are returning a value, or just a plain
3713      CALL_EXPR when we are not.
3714
3715      In non-ipa mode, we need to generate constraints for each
3716      pointer passed by address.  */
3717   else if (((TREE_CODE (t) == GIMPLE_MODIFY_STMT
3718              && TREE_CODE (GIMPLE_STMT_OPERAND (t, 1)) == CALL_EXPR
3719              && !(call_expr_flags (GIMPLE_STMT_OPERAND (t, 1))
3720                   & (ECF_MALLOC | ECF_MAY_BE_ALLOCA)))
3721             || (TREE_CODE (t) == CALL_EXPR
3722                 && !(call_expr_flags (t)
3723                      & (ECF_MALLOC | ECF_MAY_BE_ALLOCA)))))
3724     {
3725       if (!in_ipa_mode)
3726         {
3727           if (TREE_CODE (t) == GIMPLE_MODIFY_STMT)
3728             {
3729               handle_rhs_call (GIMPLE_STMT_OPERAND (t, 1));
3730               if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (GIMPLE_STMT_OPERAND (t, 1))))
3731                 handle_lhs_call (GIMPLE_STMT_OPERAND (t, 0));
3732             }
3733           else
3734             handle_rhs_call (t);
3735         }
3736       else
3737         {
3738           tree lhsop;
3739           tree rhsop;
3740           tree arg;
3741           call_expr_arg_iterator iter;
3742           varinfo_t fi;
3743           int i = 1;
3744           tree decl;
3745           if (TREE_CODE (t) == GIMPLE_MODIFY_STMT)
3746             {
3747               lhsop = GIMPLE_STMT_OPERAND (t, 0);
3748               rhsop = GIMPLE_STMT_OPERAND (t, 1);
3749             }
3750           else
3751             {
3752               lhsop = NULL;
3753               rhsop = t;
3754             }
3755           decl = get_callee_fndecl (rhsop);
3756
3757           /* If we can directly resolve the function being called, do so.
3758              Otherwise, it must be some sort of indirect expression that
3759              we should still be able to handle.  */
3760           if (decl)
3761             {
3762               fi = get_vi_for_tree (decl);
3763             }
3764           else
3765             {
3766               decl = CALL_EXPR_FN (rhsop);
3767               fi = get_vi_for_tree (decl);
3768             }
3769
3770           /* Assign all the passed arguments to the appropriate incoming
3771              parameters of the function.  */
3772
3773           FOR_EACH_CALL_EXPR_ARG (arg, iter, rhsop)
3774             {
3775               struct constraint_expr lhs ;
3776               struct constraint_expr *rhsp;
3777
3778               get_constraint_for (arg, &rhsc);
3779               if (TREE_CODE (decl) != FUNCTION_DECL)
3780                 {
3781                   lhs.type = DEREF;
3782                   lhs.var = fi->id;
3783                   lhs.offset = i;
3784                 }
3785               else
3786                 {
3787                   lhs.type = SCALAR;
3788                   lhs.var = first_vi_for_offset (fi, i)->id;
3789                   lhs.offset = 0;
3790                 }
3791               while (VEC_length (ce_s, rhsc) != 0)
3792                 {
3793                   rhsp = VEC_last (ce_s, rhsc);
3794                   process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
3795                   VEC_pop (ce_s, rhsc);
3796                 }
3797               i++;
3798             }
3799
3800           /* If we are returning a value, assign it to the result.  */
3801           if (lhsop)
3802             {
3803               struct constraint_expr rhs;
3804               struct constraint_expr *lhsp;
3805               unsigned int j = 0;
3806
3807               get_constraint_for (lhsop, &lhsc);
3808               if (TREE_CODE (decl) != FUNCTION_DECL)
3809                 {
3810                   rhs.type = DEREF;
3811                   rhs.var = fi->id;
3812                   rhs.offset = i;
3813                 }
3814               else
3815                 {
3816                   rhs.type = SCALAR;
3817                   rhs.var = first_vi_for_offset (fi, i)->id;
3818                   rhs.offset = 0;
3819                 }
3820               for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, lhsp); j++)
3821                 process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhs));
3822             }
3823         }
3824     }
3825   /* Otherwise, just a regular assignment statement.  */
3826   else if (TREE_CODE (t) == GIMPLE_MODIFY_STMT)
3827     {
3828       tree lhsop = GIMPLE_STMT_OPERAND (t, 0);
3829       tree rhsop = GIMPLE_STMT_OPERAND (t, 1);
3830       int i;
3831
3832       if ((AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (lhsop))
3833            || TREE_CODE (TREE_TYPE (lhsop)) == COMPLEX_TYPE)
3834           && (AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (rhsop))
3835               || TREE_CODE (TREE_TYPE (lhsop)) == COMPLEX_TYPE))
3836         {
3837           do_structure_copy (lhsop, rhsop);
3838         }
3839       else
3840         {
3841           /* Only care about operations with pointers, structures
3842              containing pointers, dereferences, and call expressions.  */
3843           if (could_have_pointers (lhsop)
3844               || TREE_CODE (rhsop) == CALL_EXPR)
3845             {
3846               get_constraint_for (lhsop, &lhsc);
3847               switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (rhsop)))
3848                 {
3849                   /* RHS that consist of unary operations,
3850                      exceptional types, or bare decls/constants, get
3851                      handled directly by get_constraint_for.  */
3852                   case tcc_reference:
3853                   case tcc_declaration:
3854                   case tcc_constant:
3855                   case tcc_exceptional:
3856                   case tcc_expression:
3857                   case tcc_vl_exp:
3858                   case tcc_unary:
3859                       {
3860                         unsigned int j;
3861
3862                         get_constraint_for (rhsop, &rhsc);
3863                         for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, c); j++)
3864                           {
3865                             struct constraint_expr *c2;
3866                             unsigned int k;
3867
3868                             for (k = 0; VEC_iterate (ce_s, rhsc, k, c2); k++)
3869                               process_constraint (new_constraint (*c, *c2));
3870                           }
3871
3872                       }
3873                     break;
3874
3875                   case tcc_binary:
3876                       {
3877                         /* For pointer arithmetic of the form
3878                            PTR + CST, we can simply use PTR's
3879                            constraint because pointer arithmetic is
3880                            not allowed to go out of bounds.  */
3881                         if (handle_ptr_arith (lhsc, rhsop))
3882                           break;
3883                       }
3884                     /* FALLTHRU  */
3885
3886                   /* Otherwise, walk each operand.  Notice that we
3887                      can't use the operand interface because we need
3888                      to process expressions other than simple operands
3889                      (e.g. INDIRECT_REF, ADDR_EXPR, CALL_EXPR).  */
3890                   default:
3891                     for (i = 0; i < TREE_OPERAND_LENGTH (rhsop); i++)
3892                       {
3893                         tree op = TREE_OPERAND (rhsop, i);
3894                         unsigned int j;
3895
3896                         gcc_assert (VEC_length (ce_s, rhsc) == 0);
3897                         get_constraint_for (op, &rhsc);
3898                         for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, c); j++)
3899                           {
3900                             struct constraint_expr *c2;
3901                             while (VEC_length (ce_s, rhsc) > 0)
3902                               {
3903                                 c2 = VEC_last (ce_s, rhsc);
3904                                 process_constraint (new_constraint (*c, *c2));
3905                                 VEC_pop (ce_s, rhsc);
3906                               }
3907                           }
3908                       }
3909                 }
3910             }
3911         }
3912     }
3913   else if (TREE_CODE (t) == CHANGE_DYNAMIC_TYPE_EXPR)
3914     {
3915       unsigned int j;
3916
3917       get_constraint_for (CHANGE_DYNAMIC_TYPE_LOCATION (t), &lhsc);
3918       for (j = 0; VEC_iterate (ce_s, lhsc, j, c); ++j)
3919         get_varinfo (c->var)->no_tbaa_pruning = true;
3920     }
3921
3922   /* After promoting variables and computing aliasing we will
3923      need to re-scan most statements.  FIXME: Try to minimize the
3924      number of statements re-scanned.  It's not really necessary to
3925      re-scan *all* statements.  */
3926   mark_stmt_modified (origt);
3927   VEC_free (ce_s, heap, rhsc);
3928   VEC_free (ce_s, heap, lhsc);
3929 }
3930
3931
3932 /* Find the first varinfo in the same variable as START that overlaps with
3933    OFFSET.
3934    Effectively, walk the chain of fields for the variable START to find the
3935    first field that overlaps with OFFSET.
3936    Return NULL if we can't find one.  */
3937
3938 static varinfo_t
3939 first_vi_for_offset (varinfo_t start, unsigned HOST_WIDE_INT offset)
3940 {
3941   varinfo_t curr = start;
3942   while (curr)
3943     {
3944       /* We may not find a variable in the field list with the actual
3945          offset when when we have glommed a structure to a variable.
3946          In that case, however, offset should still be within the size
3947          of the variable. */
3948       if (offset >= curr->offset && offset < (curr->offset +  curr->size))
3949         return curr;
3950       curr = curr->next;
3951     }
3952   return NULL;
3953 }
3954
3955
3956 /* Insert the varinfo FIELD into the field list for BASE, at the front
3957    of the list.  */
3958
3959 static void
3960 insert_into_field_list (varinfo_t base, varinfo_t field)
3961 {
3962   varinfo_t prev = base;
3963   varinfo_t curr = base->next;
3964
3965   field->next = curr;
3966   prev->next = field;
3967 }
3968
3969 /* Insert the varinfo FIELD into the field list for BASE, ordered by
3970    offset.  */
3971
3972 static void
3973 insert_into_field_list_sorted (varinfo_t base, varinfo_t field)
3974 {
3975   varinfo_t prev = base;
3976   varinfo_t curr = base->next;
3977
3978   if (curr == NULL)
3979     {
3980       prev->next = field;
3981       field->next = NULL;
3982     }
3983   else
3984     {
3985       while (curr)
3986         {
3987           if (field->offset <= curr->offset)
3988             break;
3989           prev = curr;
3990           curr = curr->next;
3991         }
3992       field->next = prev->next;
3993       prev->next = field;
3994     }
3995 }
3996
3997 /* qsort comparison function for two fieldoff's PA and PB */
3998
3999 static int
4000 fieldoff_compare (const void *pa, const void *pb)
4001 {
4002   const fieldoff_s *foa = (const fieldoff_s *)pa;
4003   const fieldoff_s *fob = (const fieldoff_s *)pb;
4004   HOST_WIDE_INT foasize, fobsize;
4005
4006   if (foa->offset != fob->offset)
4007     return foa->offset - fob->offset;
4008
4009   foasize = TREE_INT_CST_LOW (foa->size);
4010   fobsize = TREE_INT_CST_LOW (fob->size);
4011   return foasize - fobsize;
4012 }
4013
4014 /* Sort a fieldstack according to the field offset and sizes.  */
4015 void
4016 sort_fieldstack (VEC(fieldoff_s,heap) *fieldstack)
4017 {
4018   qsort (VEC_address (fieldoff_s, fieldstack),
4019          VEC_length (fieldoff_s, fieldstack),
4020          sizeof (fieldoff_s),
4021          fieldoff_compare);
4022 }
4023
4024 /* Given a TYPE, and a vector of field offsets FIELDSTACK, push all
4025    the fields of TYPE onto fieldstack, recording their offsets along
4026    the way.
4027
4028    OFFSET is used to keep track of the offset in this entire
4029    structure, rather than just the immediately containing structure.
4030    Returns the number of fields pushed.
4031
4032    HAS_UNION is set to true if we find a union type as a field of
4033    TYPE.
4034
4035    ADDRESSABLE_TYPE is the type of the outermost object that could
4036    have its address taken.  */
4037
4038 int
4039 push_fields_onto_fieldstack (tree type, VEC(fieldoff_s,heap) **fieldstack,
4040                              HOST_WIDE_INT offset, bool *has_union,
4041                              tree addressable_type)
4042 {
4043   tree field;
4044   int count = 0;
4045   unsigned int first_element = VEC_length (fieldoff_s, *fieldstack);
4046
4047   /* If the vector of fields is growing too big, bail out early.
4048      Callers check for VEC_length <= MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE, make
4049      sure this fails.  */
4050   if (first_element > MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE)
4051     return 0;
4052
4053   if (TREE_CODE (type) == COMPLEX_TYPE)
4054     {
4055       fieldoff_s *real_part, *img_part;
4056       real_part = VEC_safe_push (fieldoff_s, heap, *fieldstack, NULL);
4057       real_part->type = TREE_TYPE (type);
4058       real_part->size = TYPE_SIZE (TREE_TYPE (type));
4059       real_part->offset = offset;
4060       real_part->decl = NULL_TREE;
4061       real_part->alias_set = -1;
4062       real_part->base_for_components = false;
4063
4064       img_part = VEC_safe_push (fieldoff_s, heap, *fieldstack, NULL);
4065       img_part->type = TREE_TYPE (type);
4066       img_part->size = TYPE_SIZE (TREE_TYPE (type));
4067       img_part->offset = offset + TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (type)));
4068       img_part->decl = NULL_TREE;
4069       img_part->alias_set = -1;
4070       img_part->base_for_components = false;
4071
4072       count = 2;
4073     }
4074
4075   else if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
4076     {
4077       tree sz = TYPE_SIZE (type);
4078       tree elsz = TYPE_SIZE (TREE_TYPE (type));
4079       HOST_WIDE_INT nr;
4080       int i;
4081
4082       if (! sz
4083           || ! host_integerp (sz, 1)
4084           || TREE_INT_CST_LOW (sz) == 0
4085           || ! elsz
4086           || ! host_integerp (elsz, 1)
4087           || TREE_INT_CST_LOW (elsz) == 0)
4088         return 0;
4089
4090       nr = TREE_INT_CST_LOW (sz) / TREE_INT_CST_LOW (elsz);
4091       if (nr > SALIAS_MAX_ARRAY_ELEMENTS)
4092         return 0;
4093
4094       for (i = 0; i < nr; ++i)
4095         {
4096           bool push = false;
4097           int pushed = 0;
4098
4099           if (has_union
4100               && (TREE_CODE (TREE_TYPE (type)) == QUAL_UNION_TYPE
4101                   || TREE_CODE (TREE_TYPE (type)) == UNION_TYPE))
4102             *has_union = true;
4103
4104           if (!AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (type))) /* var_can_have_subvars */
4105             push = true;
4106           else if (!(pushed = push_fields_onto_fieldstack
4107                      (TREE_TYPE (type),
4108                       fieldstack,
4109                       offset + i * TREE_INT_CST_LOW (elsz),
4110                       has_union,
4111                       (TYPE_NONALIASED_COMPONENT (type)
4112                        ? addressable_type
4113                        : TREE_TYPE (type)))))
4114             /* Empty structures may have actual size, like in C++. So
4115                see if we didn't push any subfields and the size is
4116                nonzero, push the field onto the stack */
4117             push = true;
4118
4119           if (push)
4120             {
4121               fieldoff_s *pair;
4122
4123               pair = VEC_safe_push (fieldoff_s, heap, *fieldstack, NULL);
4124               pair->type = TREE_TYPE (type);
4125               pair->size = elsz;
4126               pair->decl = NULL_TREE;
4127               pair->offset = offset + i * TREE_INT_CST_LOW (elsz);
4128               if (TYPE_NONALIASED_COMPONENT (type))
4129                 pair->alias_set = get_alias_set (addressable_type);
4130               else
4131                 pair->alias_set = -1;
4132               pair->base_for_components = false;
4133               count++;
4134             }
4135           else
4136             count += pushed;
4137         }
4138     }
4139
4140   else
4141     {
4142       for (field = TYPE_FIELDS (type); field; field = TREE_CHAIN (field))
4143         if (TREE_CODE (field) == FIELD_DECL)
4144           {
4145             bool push = false;
4146             int pushed = 0;
4147
4148             if (has_union
4149                 && (TREE_CODE (TREE_TYPE (field)) == QUAL_UNION_TYPE
4150                     || TREE_CODE (TREE_TYPE (field)) == UNION_TYPE))
4151               *has_union = true;
4152
4153             if (!var_can_have_subvars (field))
4154               push = true;
4155             else if (!(pushed = push_fields_onto_fieldstack
4156                        (TREE_TYPE (field),
4157                         fieldstack,
4158                         offset + bitpos_of_field (field),
4159                         has_union,
4160                         (DECL_NONADDRESSABLE_P (field)
4161                          ? addressable_type
4162                          : TREE_TYPE (field))))
4163                      && DECL_SIZE (field)
4164                      && !integer_zerop (DECL_SIZE (field)))
4165               /* Empty structures may have actual size, like in C++. So
4166                  see if we didn't push any subfields and the size is
4167                  nonzero, push the field onto the stack */
4168               push = true;
4169
4170             if (push)
4171               {
4172                 fieldoff_s *pair;
4173
4174                 pair = VEC_safe_push (fieldoff_s, heap, *fieldstack, NULL);
4175                 pair->type = TREE_TYPE (field);
4176                 pair->size = DECL_SIZE (field);
4177                 pair->decl = field;
4178                 pair->offset = offset + bitpos_of_field (field);
4179                 if (DECL_NONADDRESSABLE_P (field))
4180                   pair->alias_set = get_alias_set (addressable_type);
4181                 else
4182                   pair->alias_set = -1;
4183                 pair->base_for_components = false;
4184                 count++;
4185               }
4186             else
4187               count += pushed;
4188           }
4189     }
4190
4191   /* Make sure the first pushed field is marked as eligible for
4192      being a base for component references.  */
4193   if (count > 0)
4194     VEC_index (fieldoff_s, *fieldstack, first_element)->base_for_components = true;
4195
4196   return count;
4197 }
4198
4199 /* Create a constraint from ANYTHING variable to VI.  */
4200 static void
4201 make_constraint_from_anything (varinfo_t vi)
4202 {
4203   struct constraint_expr lhs, rhs;
4204
4205   lhs.var = vi->id;
4206   lhs.offset = 0;
4207   lhs.type = SCALAR;
4208
4209   rhs.var = anything_id;
4210   rhs.offset = 0;
4211   rhs.type = ADDRESSOF;
4212   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
4213 }
4214
4215 /* Count the number of arguments DECL has, and set IS_VARARGS to true
4216    if it is a varargs function.  */
4217
4218 static unsigned int
4219 count_num_arguments (tree decl, bool *is_varargs)
4220 {
4221   unsigned int i = 0;
4222   tree t;
4223
4224   for (t = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl));
4225        t;
4226        t = TREE_CHAIN (t))
4227     {
4228       if (TREE_VALUE (t) == void_type_node)
4229         break;
4230       i++;
4231     }
4232
4233   if (!t)
4234     *is_varargs = true;
4235   return i;
4236 }
4237
4238 /* Creation function node for DECL, using NAME, and return the index
4239    of the variable we've created for the function.  */
4240
4241 static unsigned int
4242 create_function_info_for (tree decl, const char *name)
4243 {
4244   unsigned int index = VEC_length (varinfo_t, varmap);
4245   varinfo_t vi;
4246   tree arg;
4247   unsigned int i;
4248   bool is_varargs = false;
4249
4250   /* Create the variable info.  */
4251
4252   vi = new_var_info (decl, index, name);
4253   vi->decl = decl;
4254   vi->offset = 0;
4255   vi->has_union = 0;
4256   vi->size = 1;
4257   vi->fullsize = count_num_arguments (decl, &is_varargs) + 1;
4258   insert_vi_for_tree (vi->decl, vi);
4259   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, vi);
4260
4261   stats.total_vars++;
4262
4263   /* If it's varargs, we don't know how many arguments it has, so we
4264      can't do much.
4265   */
4266   if (is_varargs)
4267     {
4268       vi->fullsize = ~0;
4269       vi->size = ~0;
4270       vi->is_unknown_size_var = true;
4271       return index;
4272     }
4273
4274
4275   arg = DECL_ARGUMENTS (decl);
4276
4277   /* Set up variables for each argument.  */
4278   for (i = 1; i < vi->fullsize; i++)
4279     {
4280       varinfo_t argvi;
4281       const char *newname;
4282       char *tempname;
4283       unsigned int newindex;
4284       tree argdecl = decl;
4285
4286       if (arg)
4287         argdecl = arg;
4288
4289       newindex = VEC_length (varinfo_t, varmap);
4290       asprintf (&tempname, "%s.arg%d", name, i-1);
4291       newname = ggc_strdup (tempname);
4292       free (tempname);
4293
4294       argvi = new_var_info (argdecl, newindex, newname);
4295       argvi->decl = argdecl;
4296       VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, argvi);
4297       argvi->offset = i;
4298       argvi->size = 1;
4299       argvi->fullsize = vi->fullsize;
4300       argvi->has_union = false;
4301       insert_into_field_list_sorted (vi, argvi);
4302       stats.total_vars ++;
4303       if (arg)
4304         {
4305           insert_vi_for_tree (arg, argvi);
4306           arg = TREE_CHAIN (arg);
4307         }
4308     }
4309
4310   /* Create a variable for the return var.  */
4311   if (DECL_RESULT (decl) != NULL
4312       || !VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl))))
4313     {
4314       varinfo_t resultvi;
4315       const char *newname;
4316       char *tempname;
4317       unsigned int newindex;
4318       tree resultdecl = decl;
4319
4320       vi->fullsize ++;
4321
4322       if (DECL_RESULT (decl))
4323         resultdecl = DECL_RESULT (decl);
4324
4325       newindex = VEC_length (varinfo_t, varmap);
4326       asprintf (&tempname, "%s.result", name);
4327       newname = ggc_strdup (tempname);
4328       free (tempname);
4329
4330       resultvi = new_var_info (resultdecl, newindex, newname);
4331       resultvi->decl = resultdecl;
4332       VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, resultvi);
4333       resultvi->offset = i;
4334       resultvi->size = 1;
4335       resultvi->fullsize = vi->fullsize;
4336       resultvi->has_union = false;
4337       insert_into_field_list_sorted (vi, resultvi);
4338       stats.total_vars ++;
4339       if (DECL_RESULT (decl))
4340         insert_vi_for_tree (DECL_RESULT (decl), resultvi);
4341     }
4342   return index;
4343 }
4344
4345
4346 /* Return true if FIELDSTACK contains fields that overlap.
4347    FIELDSTACK is assumed to be sorted by offset.  */
4348
4349 static bool
4350 check_for_overlaps (VEC (fieldoff_s,heap) *fieldstack)
4351 {
4352   fieldoff_s *fo = NULL;
4353   unsigned int i;
4354   HOST_WIDE_INT lastoffset = -1;
4355
4356   for (i = 0; VEC_iterate (fieldoff_s, fieldstack, i, fo); i++)
4357     {
4358       if (fo->offset == lastoffset)
4359         return true;
4360       lastoffset = fo->offset;
4361     }
4362   return false;
4363 }
4364
4365 /* Create a varinfo structure for NAME and DECL, and add it to VARMAP.
4366    This will also create any varinfo structures necessary for fields
4367    of DECL.  */
4368
4369 static unsigned int
4370 create_variable_info_for (tree decl, const char *name)
4371 {
4372   unsigned int index = VEC_length (varinfo_t, varmap);
4373   varinfo_t vi;
4374   tree decltype = TREE_TYPE (decl);
4375   tree declsize = DECL_P (decl) ? DECL_SIZE (decl) : TYPE_SIZE (decltype);
4376   bool notokay = false;
4377   bool hasunion;
4378   bool is_global = DECL_P (decl) ? is_global_var (decl) : false;
4379   VEC (fieldoff_s,heap) *fieldstack = NULL;
4380
4381   if (TREE_CODE (decl) == FUNCTION_DECL && in_ipa_mode)
4382     return create_function_info_for (decl, name);
4383
4384   hasunion = TREE_CODE (decltype) == UNION_TYPE
4385              || TREE_CODE (decltype) == QUAL_UNION_TYPE;
4386   if (var_can_have_subvars (decl) && use_field_sensitive && !hasunion)
4387     {
4388       push_fields_onto_fieldstack (decltype, &fieldstack, 0, &hasunion,
4389                                    decltype);
4390       if (hasunion)
4391         {
4392           VEC_free (fieldoff_s, heap, fieldstack);
4393           notokay = true;
4394         }
4395     }
4396
4397
4398   /* If the variable doesn't have subvars, we may end up needing to
4399      sort the field list and create fake variables for all the
4400      fields.  */
4401   vi = new_var_info (decl, index, name);
4402   vi->decl = decl;
4403   vi->offset = 0;
4404   vi->has_union = hasunion;
4405   if (!declsize
4406       || TREE_CODE (declsize) != INTEGER_CST
4407       || TREE_CODE (decltype) == UNION_TYPE
4408       || TREE_CODE (decltype) == QUAL_UNION_TYPE)
4409     {
4410       vi->is_unknown_size_var = true;
4411       vi->fullsize = ~0;
4412       vi->size = ~0;
4413     }
4414   else
4415     {
4416       vi->fullsize = TREE_INT_CST_LOW (declsize);
4417       vi->size = vi->fullsize;
4418     }
4419
4420   insert_vi_for_tree (vi->decl, vi);
4421   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, vi);
4422   if (is_global && (!flag_whole_program || !in_ipa_mode))
4423     make_constraint_from_anything (vi);
4424
4425   stats.total_vars++;
4426   if (use_field_sensitive
4427       && !notokay
4428       && !vi->is_unknown_size_var
4429       && var_can_have_subvars (decl)
4430       && VEC_length (fieldoff_s, fieldstack) > 1
4431       && VEC_length (fieldoff_s, fieldstack) <= MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE)
4432     {
4433       unsigned int newindex = VEC_length (varinfo_t, varmap);
4434       fieldoff_s *fo = NULL;
4435       unsigned int i;
4436
4437       for (i = 0; !notokay && VEC_iterate (fieldoff_s, fieldstack, i, fo); i++)
4438         {
4439           if (! fo->size
4440               || TREE_CODE (fo->size) != INTEGER_CST
4441               || fo->offset < 0)
4442             {
4443               notokay = true;
4444               break;
4445             }
4446         }
4447
4448       /* We can't sort them if we have a field with a variable sized type,
4449          which will make notokay = true.  In that case, we are going to return
4450          without creating varinfos for the fields anyway, so sorting them is a
4451          waste to boot.  */
4452       if (!notokay)
4453         {
4454           sort_fieldstack (fieldstack);
4455           /* Due to some C++ FE issues, like PR 22488, we might end up
4456              what appear to be overlapping fields even though they,
4457              in reality, do not overlap.  Until the C++ FE is fixed,
4458              we will simply disable field-sensitivity for these cases.  */
4459           notokay = check_for_overlaps (fieldstack);
4460         }
4461
4462
4463       if (VEC_length (fieldoff_s, fieldstack) != 0)
4464         fo = VEC_index (fieldoff_s, fieldstack, 0);
4465
4466       if (fo == NULL || notokay)
4467         {
4468           vi->is_unknown_size_var = 1;
4469           vi->fullsize = ~0;
4470           vi->size = ~0;
4471           VEC_free (fieldoff_s, heap, fieldstack);
4472           return index;
4473         }
4474
4475       vi->size = TREE_INT_CST_LOW (fo->size);
4476       vi->offset = fo->offset;
4477       for (i = VEC_length (fieldoff_s, fieldstack) - 1;
4478            i >= 1 && VEC_iterate (fieldoff_s, fieldstack, i, fo);
4479            i--)
4480         {
4481           varinfo_t newvi;
4482           const char *newname = "NULL";
4483           char *tempname;
4484
4485           newindex = VEC_length (varinfo_t, varmap);
4486           if (dump_file)
4487             {
4488               if (fo->decl)
4489                 asprintf (&tempname, "%s.%s",
4490                           vi->name, alias_get_name (fo->decl));
4491               else
4492                 asprintf (&tempname, "%s." HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC,
4493                           vi->name, fo->offset);
4494               newname = ggc_strdup (tempname);
4495               free (tempname);
4496             }
4497           newvi = new_var_info (decl, newindex, newname);
4498           newvi->offset = fo->offset;
4499           newvi->size = TREE_INT_CST_LOW (fo->size);
4500           newvi->fullsize = vi->fullsize;
4501           insert_into_field_list (vi, newvi);
4502           VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, newvi);
4503           if (is_global && (!flag_whole_program || !in_ipa_mode))
4504               make_constraint_from_anything (newvi);
4505
4506           stats.total_vars++;
4507         }
4508     }
4509
4510   VEC_free (fieldoff_s, heap, fieldstack);
4511
4512   return index;
4513 }
4514
4515 /* Print out the points-to solution for VAR to FILE.  */
4516
4517 void
4518 dump_solution_for_var (FILE *file, unsigned int var)
4519 {
4520   varinfo_t vi = get_varinfo (var);
4521   unsigned int i;
4522   bitmap_iterator bi;
4523
4524   if (find (var) != var)
4525     {
4526       varinfo_t vipt = get_varinfo (find (var));
4527       fprintf (file, "%s = same as %s\n", vi->name, vipt->name);
4528     }
4529   else
4530     {
4531       fprintf (file, "%s = { ", vi->name);
4532       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vi->solution, 0, i, bi)
4533         {
4534           fprintf (file, "%s ", get_varinfo (i)->name);
4535         }
4536       fprintf (file, "}");
4537       if (vi->no_tbaa_pruning)
4538         fprintf (file, " no-tbaa-pruning");
4539       fprintf (file, "\n");
4540     }
4541 }
4542
4543 /* Print the points-to solution for VAR to stdout.  */
4544
4545 void
4546 debug_solution_for_var (unsigned int var)
4547 {
4548   dump_solution_for_var (stdout, var);
4549 }
4550
4551 /* Create varinfo structures for all of the variables in the
4552    function for intraprocedural mode.  */
4553
4554 static void
4555 intra_create_variable_infos (void)
4556 {
4557   tree t;
4558   struct constraint_expr lhs, rhs;
4559
4560   /* For each incoming pointer argument arg, create the constraint ARG
4561      = ANYTHING or a dummy variable if flag_argument_noalias is set.  */
4562   for (t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl); t; t = TREE_CHAIN (t))
4563     {
4564       varinfo_t p;
4565
4566       if (!could_have_pointers (t))
4567         continue;
4568
4569       /* If flag_argument_noalias is set, then function pointer
4570          arguments are guaranteed not to point to each other.  In that
4571          case, create an artificial variable PARM_NOALIAS and the
4572          constraint ARG = &PARM_NOALIAS.  */
4573       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (t)) && flag_argument_noalias > 0)
4574         {
4575           varinfo_t vi;
4576           tree heapvar = heapvar_lookup (t);
4577
4578           lhs.offset = 0;
4579           lhs.type = SCALAR;
4580           lhs.var  = get_vi_for_tree (t)->id;
4581
4582           if (heapvar == NULL_TREE)
4583             {
4584               var_ann_t ann;
4585               heapvar = create_tmp_var_raw (TREE_TYPE (TREE_TYPE (t)),
4586                                             "PARM_NOALIAS");
4587               DECL_EXTERNAL (heapvar) = 1;
4588               if (gimple_referenced_vars (cfun))
4589                 add_referenced_var (heapvar);
4590
4591               heapvar_insert (t, heapvar);
4592
4593               ann = get_var_ann (heapvar);
4594               if (flag_argument_noalias == 1)
4595                 ann->noalias_state = NO_ALIAS;
4596               else if (flag_argument_noalias == 2)
4597                 ann->noalias_state = NO_ALIAS_GLOBAL;
4598               else if (flag_argument_noalias == 3)
4599                 ann->noalias_state = NO_ALIAS_ANYTHING;
4600               else
4601                 gcc_unreachable ();
4602             }
4603
4604           vi = get_vi_for_tree (heapvar);
4605           vi->is_artificial_var = 1;
4606           vi->is_heap_var = 1;
4607           rhs.var = vi->id;
4608           rhs.type = ADDRESSOF;
4609           rhs.offset = 0;
4610           for (p = get_varinfo (lhs.var); p; p = p->next)
4611             {
4612               struct constraint_expr temp = lhs;
4613               temp.var = p->id;
4614               process_constraint (new_constraint (temp, rhs));
4615             }
4616         }
4617       else
4618         {
4619           varinfo_t arg_vi = get_vi_for_tree (t);
4620
4621           for (p = arg_vi; p; p = p->next)
4622             make_constraint_from_anything (p);
4623         }
4624     }
4625 }
4626
4627 /* Structure used to put solution bitmaps in a hashtable so they can
4628    be shared among variables with the same points-to set.  */
4629
4630 typedef struct shared_bitmap_info
4631 {
4632   bitmap pt_vars;
4633   hashval_t hashcode;
4634 } *shared_bitmap_info_t;
4635 typedef const struct shared_bitmap_info *const_shared_bitmap_info_t;
4636
4637 static htab_t shared_bitmap_table;
4638
4639 /* Hash function for a shared_bitmap_info_t */
4640
4641 static hashval_t
4642 shared_bitmap_hash (const void *p)
4643 {
4644   const_shared_bitmap_info_t const bi = (const_shared_bitmap_info_t) p;
4645   return bi->hashcode;
4646 }
4647
4648 /* Equality function for two shared_bitmap_info_t's. */
4649
4650 static int
4651 shared_bitmap_eq (const void *p1, const void *p2)
4652 {
4653   const_shared_bitmap_info_t const sbi1 = (const_shared_bitmap_info_t) p1;
4654   const_shared_bitmap_info_t const sbi2 = (const_shared_bitmap_info_t) p2;
4655   return bitmap_equal_p (sbi1->pt_vars, sbi2->pt_vars);
4656 }
4657
4658 /* Lookup a bitmap in the shared bitmap hashtable, and return an already
4659    existing instance if there is one, NULL otherwise.  */
4660
4661 static bitmap
4662 shared_bitmap_lookup (bitmap pt_vars)
4663 {
4664   void **slot;
4665   struct shared_bitmap_info sbi;
4666
4667   sbi.pt_vars = pt_vars;
4668   sbi.hashcode = bitmap_hash (pt_vars);
4669
4670   slot = htab_find_slot_with_hash (shared_bitmap_table, &sbi,
4671                                    sbi.hashcode, NO_INSERT);
4672   if (!slot)
4673     return NULL;
4674   else
4675     return ((shared_bitmap_info_t) *slot)->pt_vars;
4676 }
4677
4678
4679 /* Add a bitmap to the shared bitmap hashtable.  */
4680
4681 static void
4682 shared_bitmap_add (bitmap pt_vars)
4683 {
4684   void **slot;
4685   shared_bitmap_info_t sbi = XNEW (struct shared_bitmap_info);
4686
4687   sbi->pt_vars = pt_vars;
4688   sbi->hashcode = bitmap_hash (pt_vars);
4689
4690   slot = htab_find_slot_with_hash (shared_bitmap_table, sbi,
4691                                    sbi->hashcode, INSERT);
4692   gcc_assert (!*slot);
4693   *slot = (void *) sbi;
4694 }
4695
4696
4697 /* Set bits in INTO corresponding to the variable uids in solution set
4698    FROM, which came from variable PTR.
4699    For variables that are actually dereferenced, we also use type
4700    based alias analysis to prune the points-to sets.
4701    IS_DEREFED is true if PTR was directly dereferenced, which we use to
4702    help determine whether we are we are allowed to prune using TBAA.
4703    If NO_TBAA_PRUNING is true, we do not perform any TBAA pruning of
4704    the from set.  */
4705
4706 static void
4707 set_uids_in_ptset (tree ptr, bitmap into, bitmap from, bool is_derefed,
4708                    bool no_tbaa_pruning)
4709 {
4710   unsigned int i;
4711   bitmap_iterator bi;
4712   alias_set_type ptr_alias_set;
4713
4714   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr)));
4715   ptr_alias_set = get_alias_set (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ptr)));
4716
4717   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (from, 0, i, bi)
4718     {
4719       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
4720       alias_set_type var_alias_set;
4721
4722       /* The only artificial variables that are allowed in a may-alias
4723          set are heap variables.  */
4724       if (vi->is_artificial_var && !vi->is_heap_var)
4725         continue;
4726
4727       if (vi->has_union && get_subvars_for_var (vi->decl) != NULL)
4728         {
4729           unsigned int i;
4730           tree subvar;
4731           subvar_t sv = get_subvars_for_var (vi->decl);
4732
4733           /* Variables containing unions may need to be converted to
4734              their SFT's, because SFT's can have unions and we cannot.  */
4735           for (i = 0; VEC_iterate (tree, sv, i, subvar); ++i)
4736             bitmap_set_bit (into, DECL_UID (subvar));
4737         }
4738       else if (TREE_CODE (vi->decl) == VAR_DECL
4739                || TREE_CODE (vi->decl) == PARM_DECL
4740                || TREE_CODE (vi->decl) == RESULT_DECL)
4741         {
4742           subvar_t sv;
4743           if (var_can_have_subvars (vi->decl)
4744               && (sv = get_subvars_for_var (vi->decl)))
4745             {
4746               /* If VI->DECL is an aggregate for which we created
4747                  SFTs, add the SFT corresponding to VI->OFFSET.
4748                  If we didn't do field-sensitive PTA we need to to
4749                  add all overlapping SFTs.  */
4750               unsigned int j;
4751               tree sft = get_first_overlapping_subvar (sv, vi->offset,
4752                                                        vi->size, &j);
4753               gcc_assert (sft);
4754               for (; VEC_iterate (tree, sv, j, sft); ++j)
4755                 {
4756                   if (SFT_OFFSET (sft) > vi->offset
4757                       && vi->size <= SFT_OFFSET (sft) - vi->offset)
4758                     break;
4759
4760                   var_alias_set = get_alias_set (sft);
4761                   if (no_tbaa_pruning
4762                       || (!is_derefed && !vi->directly_dereferenced)
4763                       || alias_sets_conflict_p (ptr_alias_set, var_alias_set))
4764                     {
4765                       bitmap_set_bit (into, DECL_UID (sft));
4766                       
4767                       /* Pointed-to SFTs are needed by the operand scanner
4768                          to adjust offsets when adding operands to memory
4769                          expressions that dereference PTR.  This means
4770                          that memory partitioning may not partition
4771                          this SFT because the operand scanner will not
4772                          be able to find the other SFTs next to this
4773                          one.  But we only need to do this if the pointed
4774                          to type is aggregate.  */
4775                       if (SFT_BASE_FOR_COMPONENTS_P (sft))
4776                         SFT_UNPARTITIONABLE_P (sft) = true;
4777                     }
4778                 }
4779             }
4780           else
4781             {
4782               /* Otherwise, just add VI->DECL to the alias set.
4783                  Don't type prune artificial vars.  */
4784               if (vi->is_artificial_var)
4785                 bitmap_set_bit (into, DECL_UID (vi->decl));
4786               else
4787                 {
4788                   var_alias_set = get_alias_set (vi->decl);
4789                   if (no_tbaa_pruning
4790                       || (!is_derefed && !vi->directly_dereferenced)
4791                       || alias_sets_conflict_p (ptr_alias_set, var_alias_set))
4792                     bitmap_set_bit (into, DECL_UID (vi->decl));
4793                 }
4794             }
4795         }
4796     }
4797 }
4798
4799
4800 static bool have_alias_info = false;
4801
4802 /* The list of SMT's that are in use by our pointer variables.  This
4803    is the set of SMT's for all pointers that can point to anything.   */
4804 static bitmap used_smts;
4805
4806 /* Due to the ordering of points-to set calculation and SMT
4807    calculation being a bit co-dependent, we can't just calculate SMT
4808    used info whenever we want, we have to calculate it around the time
4809    that find_what_p_points_to is called.  */
4810
4811 /* Mark which SMT's are in use by points-to anything variables.  */
4812
4813 void
4814 set_used_smts (void)
4815 {
4816   int i;
4817   varinfo_t vi;
4818   used_smts = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
4819
4820   for (i = 0; VEC_iterate (varinfo_t, varmap, i, vi); i++)
4821     {
4822       tree var = vi->decl;
4823       varinfo_t withsolution = get_varinfo (find (i));
4824       tree smt;
4825       var_ann_t va;
4826       struct ptr_info_def *pi = NULL;
4827
4828       /* For parm decls, the pointer info may be under the default
4829          def.  */
4830       if (TREE_CODE (vi->decl) == PARM_DECL
4831           && gimple_default_def (cfun, var))
4832         pi = SSA_NAME_PTR_INFO (gimple_default_def (cfun, var));
4833       else if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
4834         pi = SSA_NAME_PTR_INFO (var);
4835
4836       /* Skip the special variables and those that can't be aliased.  */
4837       if (vi->is_special_var
4838           || !SSA_VAR_P (var)
4839           || (pi && !pi->is_dereferenced)
4840           || (TREE_CODE (var) == VAR_DECL && !may_be_aliased (var))
4841           || !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var)))
4842         continue;
4843
4844       if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
4845         var = SSA_NAME_VAR (var);
4846
4847       va = var_ann (var);
4848       if (!va)
4849         continue;
4850
4851       smt = va->symbol_mem_tag;
4852       if (smt && bitmap_bit_p (withsolution->solution, anything_id))
4853         bitmap_set_bit (used_smts, DECL_UID (smt));
4854     }
4855 }
4856
4857 /* Merge the necessary SMT's into the bitmap INTO, which is
4858    P's varinfo.  This involves merging all SMT's that are a subset of
4859    the SMT necessary for P. */
4860
4861 static void
4862 merge_smts_into (tree p, bitmap solution)
4863 {
4864   tree smt;
4865   bitmap aliases;
4866   tree var = p;
4867
4868   if (TREE_CODE (p) == SSA_NAME)
4869     var = SSA_NAME_VAR (p);
4870
4871   smt = var_ann (var)->symbol_mem_tag;
4872   if (smt)
4873     {
4874       /* The smt itself isn't included in its aliases.  */
4875       bitmap_set_bit (solution, DECL_UID (smt));
4876
4877       aliases = MTAG_ALIASES (smt);
4878       if (aliases)
4879         bitmap_ior_into (solution, aliases);
4880     }
4881 }
4882
4883 /* Given a pointer variable P, fill in its points-to set, or return
4884    false if we can't.
4885    Rather than return false for variables that point-to anything, we
4886    instead find the corresponding SMT, and merge in its aliases.  In
4887    addition to these aliases, we also set the bits for the SMT's
4888    themselves and their subsets, as SMT's are still in use by
4889    non-SSA_NAME's, and pruning may eliminate every one of their
4890    aliases.  In such a case, if we did not include the right set of
4891    SMT's in the points-to set of the variable, we'd end up with
4892    statements that do not conflict but should.  */
4893
4894 bool
4895 find_what_p_points_to (tree p)
4896 {
4897   tree lookup_p = p;
4898   varinfo_t vi;
4899
4900   if (!have_alias_info)
4901     return false;
4902
4903   /* For parameters, get at the points-to set for the actual parm
4904      decl.  */
4905   if (TREE_CODE (p) == SSA_NAME
4906       && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (p)) == PARM_DECL
4907       && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (p))
4908     lookup_p = SSA_NAME_VAR (p);
4909
4910   vi = lookup_vi_for_tree (lookup_p);
4911   if (vi)
4912     {
4913       if (vi->is_artificial_var)
4914         return false;
4915
4916       /* See if this is a field or a structure.  */
4917       if (vi->size != vi->fullsize)
4918         {
4919           /* Nothing currently asks about structure fields directly,
4920              but when they do, we need code here to hand back the
4921              points-to set.  */
4922           if (!var_can_have_subvars (vi->decl)
4923               || get_subvars_for_var (vi->decl) == NULL)
4924             return false;
4925         }
4926       else
4927         {
4928           struct ptr_info_def *pi = get_ptr_info (p);
4929           unsigned int i;
4930           bitmap_iterator bi;
4931           bool was_pt_anything = false;
4932           bitmap finished_solution;
4933           bitmap result;
4934
4935           if (!pi->is_dereferenced)
4936             return false;
4937
4938           /* This variable may have been collapsed, let's get the real
4939              variable.  */
4940           vi = get_varinfo (find (vi->id));
4941
4942           /* Translate artificial variables into SSA_NAME_PTR_INFO
4943              attributes.  */
4944           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vi->solution, 0, i, bi)
4945             {
4946               varinfo_t vi = get_varinfo (i);
4947
4948               if (vi->is_artificial_var)
4949                 {
4950                   /* FIXME.  READONLY should be handled better so that
4951                      flow insensitive aliasing can disregard writable
4952                      aliases.  */
4953                   if (vi->id == nothing_id)
4954                     pi->pt_null = 1;
4955                   else if (vi->id == anything_id)
4956                     was_pt_anything = 1;
4957                   else if (vi->id == readonly_id)
4958                     was_pt_anything = 1;
4959                   else if (vi->id == integer_id)
4960                     was_pt_anything = 1;
4961                   else if (vi->is_heap_var)
4962                     pi->pt_global_mem = 1;
4963                 }
4964             }
4965
4966           /* Share the final set of variables when possible.  */
4967           finished_solution = BITMAP_GGC_ALLOC ();
4968           stats.points_to_sets_created++;
4969
4970           /* Instead of using pt_anything, we merge in the SMT aliases
4971              for the underlying SMT.  In addition, if they could have
4972              pointed to anything, they could point to global memory.  */
4973           if (was_pt_anything)
4974             {
4975               merge_smts_into (p, finished_solution);
4976               pi->pt_global_mem = 1;
4977             }
4978
4979           set_uids_in_ptset (p, finished_solution, vi->solution,
4980                              vi->directly_dereferenced,
4981                              vi->no_tbaa_pruning);
4982           result = shared_bitmap_lookup (finished_solution);
4983
4984           if (!result)
4985             {
4986               shared_bitmap_add (finished_solution);
4987               pi->pt_vars = finished_solution;
4988             }
4989           else
4990             {
4991               pi->pt_vars = result;
4992               bitmap_clear (finished_solution);
4993             }
4994
4995           if (bitmap_empty_p (pi->pt_vars))
4996             pi->pt_vars = NULL;
4997
4998           return true;
4999         }
5000     }
5001
5002   return false;
5003 }
5004
5005
5006
5007 /* Dump points-to information to OUTFILE.  */
5008
5009 void
5010 dump_sa_points_to_info (FILE *outfile)
5011 {
5012   unsigned int i;
5013
5014   fprintf (outfile, "\nPoints-to sets\n\n");
5015
5016   if (dump_flags & TDF_STATS)
5017     {
5018       fprintf (outfile, "Stats:\n");
5019       fprintf (outfile, "Total vars:               %d\n", stats.total_vars);
5020       fprintf (outfile, "Non-pointer vars:          %d\n",
5021                stats.nonpointer_vars);
5022       fprintf (outfile, "Statically unified vars:  %d\n",
5023                stats.unified_vars_static);
5024       fprintf (outfile, "Dynamically unified vars: %d\n",
5025                stats.unified_vars_dynamic);
5026       fprintf (outfile, "Iterations:               %d\n", stats.iterations);
5027       fprintf (outfile, "Number of edges:          %d\n", stats.num_edges);
5028       fprintf (outfile, "Number of implicit edges: %d\n",
5029                stats.num_implicit_edges);
5030     }
5031
5032   for (i = 0; i < VEC_length (varinfo_t, varmap); i++)
5033     dump_solution_for_var (outfile, i);
5034 }
5035
5036
5037 /* Debug points-to information to stderr.  */
5038
5039 void
5040 debug_sa_points_to_info (void)
5041 {
5042   dump_sa_points_to_info (stderr);
5043 }
5044
5045
5046 /* Initialize the always-existing constraint variables for NULL
5047    ANYTHING, READONLY, and INTEGER */
5048
5049 static void
5050 init_base_vars (void)
5051 {
5052   struct constraint_expr lhs, rhs;
5053
5054   /* Create the NULL variable, used to represent that a variable points
5055      to NULL.  */
5056   nothing_tree = create_tmp_var_raw (void_type_node, "NULL");
5057   var_nothing = new_var_info (nothing_tree, 0, "NULL");
5058   insert_vi_for_tree (nothing_tree, var_nothing);
5059   var_nothing->is_artificial_var = 1;
5060   var_nothing->offset = 0;
5061   var_nothing->size = ~0;
5062   var_nothing->fullsize = ~0;
5063   var_nothing->is_special_var = 1;
5064   nothing_id = 0;
5065   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, var_nothing);
5066
5067   /* Create the ANYTHING variable, used to represent that a variable
5068      points to some unknown piece of memory.  */
5069   anything_tree = create_tmp_var_raw (void_type_node, "ANYTHING");
5070   var_anything = new_var_info (anything_tree, 1, "ANYTHING");
5071   insert_vi_for_tree (anything_tree, var_anything);
5072   var_anything->is_artificial_var = 1;
5073   var_anything->size = ~0;
5074   var_anything->offset = 0;
5075   var_anything->next = NULL;
5076   var_anything->fullsize = ~0;
5077   var_anything->is_special_var = 1;
5078   anything_id = 1;
5079
5080   /* Anything points to anything.  This makes deref constraints just
5081      work in the presence of linked list and other p = *p type loops,
5082      by saying that *ANYTHING = ANYTHING. */
5083   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, var_anything);
5084   lhs.type = SCALAR;
5085   lhs.var = anything_id;
5086   lhs.offset = 0;
5087   rhs.type = ADDRESSOF;
5088   rhs.var = anything_id;
5089   rhs.offset = 0;
5090
5091   /* This specifically does not use process_constraint because
5092      process_constraint ignores all anything = anything constraints, since all
5093      but this one are redundant.  */
5094   VEC_safe_push (constraint_t, heap, constraints, new_constraint (lhs, rhs));
5095
5096   /* Create the READONLY variable, used to represent that a variable
5097      points to readonly memory.  */
5098   readonly_tree = create_tmp_var_raw (void_type_node, "READONLY");
5099   var_readonly = new_var_info (readonly_tree, 2, "READONLY");
5100   var_readonly->is_artificial_var = 1;
5101   var_readonly->offset = 0;
5102   var_readonly->size = ~0;
5103   var_readonly->fullsize = ~0;
5104   var_readonly->next = NULL;
5105   var_readonly->is_special_var = 1;
5106   insert_vi_for_tree (readonly_tree, var_readonly);
5107   readonly_id = 2;
5108   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, var_readonly);
5109
5110   /* readonly memory points to anything, in order to make deref
5111      easier.  In reality, it points to anything the particular
5112      readonly variable can point to, but we don't track this
5113      separately. */
5114   lhs.type = SCALAR;
5115   lhs.var = readonly_id;
5116   lhs.offset = 0;
5117   rhs.type = ADDRESSOF;
5118   rhs.var = anything_id;
5119   rhs.offset = 0;
5120
5121   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
5122
5123   /* Create the INTEGER variable, used to represent that a variable points
5124      to an INTEGER.  */
5125   integer_tree = create_tmp_var_raw (void_type_node, "INTEGER");
5126   var_integer = new_var_info (integer_tree, 3, "INTEGER");
5127   insert_vi_for_tree (integer_tree, var_integer);
5128   var_integer->is_artificial_var = 1;
5129   var_integer->size = ~0;
5130   var_integer->fullsize = ~0;
5131   var_integer->offset = 0;
5132   var_integer->next = NULL;
5133   var_integer->is_special_var = 1;
5134   integer_id = 3;
5135   VEC_safe_push (varinfo_t, heap, varmap, var_integer);
5136
5137   /* INTEGER = ANYTHING, because we don't know where a dereference of
5138      a random integer will point to.  */
5139   lhs.type = SCALAR;
5140   lhs.var = integer_id;
5141   lhs.offset = 0;
5142   rhs.type = ADDRESSOF;
5143   rhs.var = anything_id;
5144   rhs.offset = 0;
5145   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
5146 }
5147
5148 /* Initialize things necessary to perform PTA */
5149
5150 static void
5151 init_alias_vars (void)
5152 {
5153   bitmap_obstack_initialize (&pta_obstack);
5154   bitmap_obstack_initialize (&oldpta_obstack);
5155   bitmap_obstack_initialize (&predbitmap_obstack);
5156
5157   constraint_pool = create_alloc_pool ("Constraint pool",
5158                                        sizeof (struct constraint), 30);
5159   variable_info_pool = create_alloc_pool ("Variable info pool",
5160                                           sizeof (struct variable_info), 30);
5161   constraints = VEC_alloc (constraint_t, heap, 8);
5162   varmap = VEC_alloc (varinfo_t, heap, 8);
5163   vi_for_tree = pointer_map_create ();
5164
5165   memset (&stats, 0, sizeof (stats));
5166   shared_bitmap_table = htab_create (511, shared_bitmap_hash,
5167                                      shared_bitmap_eq, free);
5168   init_base_vars ();
5169 }
5170
5171 /* Remove the REF and ADDRESS edges from GRAPH, as well as all the
5172    predecessor edges.  */
5173
5174 static void
5175 remove_preds_and_fake_succs (constraint_graph_t graph)
5176 {
5177   unsigned int i;
5178
5179   /* Clear the implicit ref and address nodes from the successor
5180      lists.  */
5181   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
5182     {
5183       if (graph->succs[i])
5184         bitmap_clear_range (graph->succs[i], FIRST_REF_NODE,
5185                             FIRST_REF_NODE * 2);
5186     }
5187
5188   /* Free the successor list for the non-ref nodes.  */
5189   for (i = FIRST_REF_NODE; i < graph->size; i++)
5190     {
5191       if (graph->succs[i])
5192         BITMAP_FREE (graph->succs[i]);
5193     }
5194
5195   /* Now reallocate the size of the successor list as, and blow away
5196      the predecessor bitmaps.  */
5197   graph->size = VEC_length (varinfo_t, varmap);
5198   graph->succs = XRESIZEVEC (bitmap, graph->succs, graph->size);
5199
5200   free (graph->implicit_preds);
5201   graph->implicit_preds = NULL;
5202   free (graph->preds);
5203   graph->preds = NULL;
5204   bitmap_obstack_release (&predbitmap_obstack);
5205 }
5206
5207 /* Compute the set of variables we can't TBAA prune.  */
5208
5209 static void
5210 compute_tbaa_pruning (void)
5211 {
5212   unsigned int size = VEC_length (varinfo_t, varmap);
5213   unsigned int i;
5214   bool any;
5215
5216   changed_count = 0;
5217   changed = sbitmap_alloc (size);
5218   sbitmap_zero (changed);
5219
5220   /* Mark all initial no_tbaa_pruning nodes as changed.  */
5221   any = false;
5222   for (i = 0; i < size; ++i)
5223     {
5224       varinfo_t ivi = get_varinfo (i);
5225
5226       if (find (i) == i && ivi->no_tbaa_pruning)
5227         {
5228           any = true;
5229           if ((graph->succs[i] && !bitmap_empty_p (graph->succs[i]))
5230               || VEC_length (constraint_t, graph->complex[i]) > 0)
5231             {
5232               SET_BIT (changed, i);
5233               ++changed_count;
5234             }
5235         }
5236     }
5237
5238   while (changed_count > 0)
5239     {
5240       struct topo_info *ti = init_topo_info ();
5241       ++stats.iterations;
5242
5243       compute_topo_order (graph, ti);
5244
5245       while (VEC_length (unsigned, ti->topo_order) != 0)
5246         {
5247           bitmap_iterator bi;
5248
5249           i = VEC_pop (unsigned, ti->topo_order);
5250
5251           /* If this variable is not a representative, skip it.  */
5252           if (find (i) != i)
5253             continue;
5254
5255           /* If the node has changed, we need to process the complex
5256              constraints and outgoing edges again.  */
5257           if (TEST_BIT (changed, i))
5258             {
5259               unsigned int j;
5260               constraint_t c;
5261               VEC(constraint_t,heap) *complex = graph->complex[i];
5262
5263               RESET_BIT (changed, i);
5264               --changed_count;
5265
5266               /* Process the complex copy constraints.  */
5267               for (j = 0; VEC_iterate (constraint_t, complex, j, c); ++j)
5268                 {
5269                   if (c->lhs.type == SCALAR && c->rhs.type == SCALAR)
5270                     {
5271                       varinfo_t lhsvi = get_varinfo (find (c->lhs.var));
5272
5273                       if (!lhsvi->no_tbaa_pruning)
5274                         {
5275                           lhsvi->no_tbaa_pruning = true;
5276                           if (!TEST_BIT (changed, lhsvi->id))
5277                             {
5278                               SET_BIT (changed, lhsvi->id);
5279                               ++changed_count;
5280                             }
5281                         }
5282                     }
5283                 }
5284
5285               /* Propagate to all successors.  */
5286               EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->succs[i], 0, j, bi)
5287                 {
5288                   unsigned int to = find (j);
5289                   varinfo_t tovi = get_varinfo (to);
5290
5291                   /* Don't propagate to ourselves.  */
5292                   if (to == i)
5293                     continue;
5294
5295                   if (!tovi->no_tbaa_pruning)
5296                     {
5297                       tovi->no_tbaa_pruning = true;
5298                       if (!TEST_BIT (changed, to))
5299                         {
5300                           SET_BIT (changed, to);
5301                           ++changed_count;
5302                         }
5303                     }
5304                 }
5305             }
5306         }
5307
5308       free_topo_info (ti);
5309     }
5310
5311   sbitmap_free (changed);
5312
5313   if (any)
5314     {
5315       for (i = 0; i < size; ++i)
5316         {
5317           varinfo_t ivi = get_varinfo (i);
5318           varinfo_t ivip = get_varinfo (find (i));
5319
5320           if (ivip->no_tbaa_pruning)
5321             {
5322               tree var = ivi->decl;
5323
5324               if (TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
5325                 var = SSA_NAME_VAR (var);
5326
5327               if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var)))
5328                 {
5329                   DECL_NO_TBAA_P (var) = 1;
5330
5331                   /* Tell the RTL layer that this pointer can alias
5332                      anything.  */
5333                   DECL_POINTER_ALIAS_SET (var) = 0;
5334                 }
5335             }
5336         }
5337     }
5338 }
5339
5340 /* Create points-to sets for the current function.  See the comments
5341    at the start of the file for an algorithmic overview.  */
5342
5343 void
5344 compute_points_to_sets (struct alias_info *ai)
5345 {
5346   struct scc_info *si;
5347   basic_block bb;
5348
5349   timevar_push (TV_TREE_PTA);
5350
5351   init_alias_vars ();
5352   init_alias_heapvars ();
5353
5354   intra_create_variable_infos ();
5355
5356   /* Now walk all statements and derive aliases.  */
5357   FOR_EACH_BB (bb)
5358     {
5359       block_stmt_iterator bsi;
5360       tree phi;
5361
5362       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
5363         {
5364           if (is_gimple_reg (PHI_RESULT (phi)))
5365             {
5366               find_func_aliases (phi);
5367
5368               /* Update various related attributes like escaped
5369                  addresses, pointer dereferences for loads and stores.
5370                  This is used when creating name tags and alias
5371                  sets.  */
5372               update_alias_info (phi, ai);
5373             }
5374         }
5375
5376       for (bsi = bsi_start (bb); !bsi_end_p (bsi); )
5377         {
5378           tree stmt = bsi_stmt (bsi);
5379
5380           find_func_aliases (stmt);
5381
5382           /* Update various related attributes like escaped
5383              addresses, pointer dereferences for loads and stores.
5384              This is used when creating name tags and alias
5385              sets.  */
5386           update_alias_info (stmt, ai);
5387
5388           /* The information in CHANGE_DYNAMIC_TYPE_EXPR nodes has now
5389              been captured, and we can remove them.  */
5390           if (TREE_CODE (stmt) == CHANGE_DYNAMIC_TYPE_EXPR)
5391             bsi_remove (&bsi, true);
5392           else
5393             bsi_next (&bsi);
5394         }
5395     }
5396
5397
5398   if (dump_file)
5399     {
5400       fprintf (dump_file, "Points-to analysis\n\nConstraints:\n\n");
5401       dump_constraints (dump_file);
5402     }
5403
5404   if (dump_file)
5405     fprintf (dump_file,
5406              "\nCollapsing static cycles and doing variable "
5407              "substitution\n");
5408
5409   init_graph (VEC_length (varinfo_t, varmap) * 2);
5410   
5411   if (dump_file)
5412     fprintf (dump_file, "Building predecessor graph\n");
5413   build_pred_graph ();
5414   
5415   if (dump_file)
5416     fprintf (dump_file, "Detecting pointer and location "
5417              "equivalences\n");
5418   si = perform_var_substitution (graph);
5419   
5420   if (dump_file)
5421     fprintf (dump_file, "Rewriting constraints and unifying "
5422              "variables\n");
5423   rewrite_constraints (graph, si);
5424   free_var_substitution_info (si);
5425
5426   build_succ_graph ();
5427   move_complex_constraints (graph);
5428
5429   if (dump_file)
5430     fprintf (dump_file, "Uniting pointer but not location equivalent "
5431              "variables\n");
5432   unite_pointer_equivalences (graph);
5433
5434   if (dump_file)
5435     fprintf (dump_file, "Finding indirect cycles\n");
5436   find_indirect_cycles (graph);
5437
5438   /* Implicit nodes and predecessors are no longer necessary at this
5439      point. */
5440   remove_preds_and_fake_succs (graph);
5441
5442   if (dump_file)
5443     fprintf (dump_file, "Solving graph\n");
5444
5445   solve_graph (graph);
5446
5447   compute_tbaa_pruning ();
5448
5449   if (dump_file)
5450     dump_sa_points_to_info (dump_file);
5451
5452   have_alias_info = true;
5453
5454   timevar_pop (TV_TREE_PTA);
5455 }
5456
5457
5458 /* Delete created points-to sets.  */
5459
5460 void
5461 delete_points_to_sets (void)
5462 {
5463   unsigned int i;
5464
5465   htab_delete (shared_bitmap_table);
5466   if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
5467     fprintf (dump_file, "Points to sets created:%d\n",
5468              stats.points_to_sets_created);
5469
5470   pointer_map_destroy (vi_for_tree);
5471   bitmap_obstack_release (&pta_obstack);
5472   VEC_free (constraint_t, heap, constraints);
5473
5474   for (i = 0; i < graph->size; i++)
5475     VEC_free (constraint_t, heap, graph->complex[i]);
5476   free (graph->complex);
5477
5478   free (graph->rep);
5479   free (graph->succs);
5480   free (graph->pe);
5481   free (graph->pe_rep);
5482   free (graph->indirect_cycles);
5483   free (graph);
5484
5485   VEC_free (varinfo_t, heap, varmap);
5486   free_alloc_pool (variable_info_pool);
5487   free_alloc_pool (constraint_pool);
5488   have_alias_info = false;
5489 }
5490
5491 /* Return true if we should execute IPA PTA.  */
5492 static bool
5493 gate_ipa_pta (void)
5494 {
5495   return (flag_unit_at_a_time != 0
5496           && flag_ipa_pta
5497           /* Don't bother doing anything if the program has errors.  */
5498           && !(errorcount || sorrycount));
5499 }
5500
5501 /* Execute the driver for IPA PTA.  */
5502 static unsigned int
5503 ipa_pta_execute (void)
5504 {
5505   struct cgraph_node *node;
5506   struct scc_info *si;
5507
5508   in_ipa_mode = 1;
5509   init_alias_heapvars ();
5510   init_alias_vars ();
5511
5512   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
5513     {
5514       if (!node->analyzed || cgraph_is_master_clone (node))
5515         {
5516           unsigned int varid;
5517
5518           varid = create_function_info_for (node->decl,
5519                                             cgraph_node_name (node));
5520           if (node->local.externally_visible)
5521             {
5522               varinfo_t fi = get_varinfo (varid);
5523               for (; fi; fi = fi->next)
5524                 make_constraint_from_anything (fi);
5525             }
5526         }
5527     }
5528   for (node = cgraph_nodes; node; node = node->next)
5529     {
5530       if (node->analyzed && cgraph_is_master_clone (node))
5531         {
5532           struct function *func = DECL_STRUCT_FUNCTION (node->decl);
5533           basic_block bb;
5534           tree old_func_decl = current_function_decl;
5535           if (dump_file)
5536             fprintf (dump_file,
5537                      "Generating constraints for %s\n",
5538                      cgraph_node_name (node));
5539           push_cfun (func);
5540           current_function_decl = node->decl;
5541
5542           FOR_EACH_BB_FN (bb, func)
5543             {
5544               block_stmt_iterator bsi;
5545               tree phi;
5546
5547               for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
5548                 {
5549                   if (is_gimple_reg (PHI_RESULT (phi)))
5550                     {
5551                       find_func_aliases (phi);
5552                     }
5553                 }
5554
5555               for (bsi = bsi_start (bb); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
5556                 {
5557                   tree stmt = bsi_stmt (bsi);
5558                   find_func_aliases (stmt);
5559                 }
5560             }
5561           current_function_decl = old_func_decl;
5562           pop_cfun ();
5563         }
5564       else
5565         {
5566           /* Make point to anything.  */
5567         }
5568     }
5569
5570   if (dump_file)
5571     {
5572       fprintf (dump_file, "Points-to analysis\n\nConstraints:\n\n");
5573       dump_constraints (dump_file);
5574     }
5575
5576   if (dump_file)
5577     fprintf (dump_file,
5578              "\nCollapsing static cycles and doing variable "
5579              "substitution:\n");
5580
5581   init_graph (VEC_length (varinfo_t, varmap) * 2);
5582   build_pred_graph ();
5583   si = perform_var_substitution (graph);
5584   rewrite_constraints (graph, si);
5585   free_var_substitution_info (si);
5586
5587   build_succ_graph ();
5588   move_complex_constraints (graph);
5589   unite_pointer_equivalences (graph);
5590   find_indirect_cycles (graph);
5591
5592   /* Implicit nodes and predecessors are no longer necessary at this
5593      point. */
5594   remove_preds_and_fake_succs (graph);
5595
5596   if (dump_file)
5597     fprintf (dump_file, "\nSolving graph\n");
5598
5599   solve_graph (graph);
5600
5601   if (dump_file)
5602     dump_sa_points_to_info (dump_file);
5603
5604   in_ipa_mode = 0;
5605   delete_alias_heapvars ();
5606   delete_points_to_sets ();
5607   return 0;
5608 }
5609
5610 struct simple_ipa_opt_pass pass_ipa_pta =
5611 {
5612  {
5613   SIMPLE_IPA_PASS,
5614   "pta",                                /* name */
5615   gate_ipa_pta,                 /* gate */
5616   ipa_pta_execute,                      /* execute */
5617   NULL,                                 /* sub */
5618   NULL,                                 /* next */
5619   0,                                    /* static_pass_number */
5620   TV_IPA_PTA,                   /* tv_id */
5621   0,                                    /* properties_required */
5622   0,                                    /* properties_provided */
5623   0,                                    /* properties_destroyed */
5624   0,                                    /* todo_flags_start */
5625   TODO_update_ssa                       /* todo_flags_finish */
5626  }
5627 };
5628
5629 /* Initialize the heapvar for statement mapping.  */
5630 void
5631 init_alias_heapvars (void)
5632 {
5633   if (!heapvar_for_stmt)
5634     heapvar_for_stmt = htab_create_ggc (11, tree_map_hash, tree_map_eq,
5635                                         NULL);
5636 }
5637
5638 void
5639 delete_alias_heapvars (void)
5640 {
5641   htab_delete (heapvar_for_stmt);
5642   heapvar_for_stmt = NULL;
5643 }
5644
5645
5646 #include "gt-tree-ssa-structalias.h"