OSDN Git Service

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