gcc/tree-ssa.c

   1 /* Miscellaneous SSA utility functions.
   2    Copyright (C) 2001, 2002, 2003, 2004, 2005 Free Software Foundation, Inc.
   3
   4 This file is part of GCC.
   5
   6 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
   7 it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
   9 any later version.
  10
  11 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
  12 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14 GNU General Public License for more details.
  15
  16 You should have received a copy of the GNU General Public License
  17 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to
  18 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
  19 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
  20
  21 #include "config.h"
  22 #include "system.h"
  23 #include "coretypes.h"
  24 #include "tm.h"
  25 #include "tree.h"
  26 #include "flags.h"
  27 #include "rtl.h"
  28 #include "tm_p.h"
  29 #include "ggc.h"
  30 #include "langhooks.h"
  31 #include "hard-reg-set.h"
  32 #include "basic-block.h"
  33 #include "output.h"
  34 #include "expr.h"
  35 #include "function.h"
  36 #include "diagnostic.h"
  37 #include "bitmap.h"
  38 #include "pointer-set.h"
  39 #include "tree-flow.h"
  40 #include "tree-gimple.h"
  41 #include "tree-inline.h"
  42 #include "varray.h"
  43 #include "timevar.h"
  44 #include "hashtab.h"
  45 #include "tree-dump.h"
  46 #include "tree-pass.h"
  47 #include "toplev.h"
  48
  49 /* Remove the corresponding arguments from the PHI nodes in E's
  50    destination block and redirect it to DEST.  Return redirected edge.
  51    The list of removed arguments is stored in PENDING_STMT (e).  */
  52
  53 edge
  54 ssa_redirect_edge (edge e, basic_block dest)
  55 {
  56   tree phi;
  57   tree list = NULL, *last = &list;
  58   tree src, dst, node;
  59
  60   /* Remove the appropriate PHI arguments in E's destination block.  */
  61   for (phi = phi_nodes (e->dest); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
  62     {
  63       if (PHI_ARG_DEF (phi, e->dest_idx) == NULL_TREE)
  64         continue;
  65
  66       src = PHI_ARG_DEF (phi, e->dest_idx);
  67       dst = PHI_RESULT (phi);
  68       node = build_tree_list (dst, src);
  69       *last = node;
  70       last = &TREE_CHAIN (node);
  71     }
  72
  73   e = redirect_edge_succ_nodup (e, dest);
  74   PENDING_STMT (e) = list;
  75
  76   return e;
  77 }
  78
  79 /* Add PHI arguments queued in PENDINT_STMT list on edge E to edge
  80    E->dest.  */
  81
  82 void
  83 flush_pending_stmts (edge e)
  84 {
  85   tree phi, arg;
  86
  87   if (!PENDING_STMT (e))
  88     return;
  89
  90   for (phi = phi_nodes (e->dest), arg = PENDING_STMT (e);
  91        phi;
  92        phi = PHI_CHAIN (phi), arg = TREE_CHAIN (arg))
  93     {
  94       tree def = TREE_VALUE (arg);
  95       add_phi_arg (phi, def, e);
  96     }
  97
  98   PENDING_STMT (e) = NULL;
  99 }
 100
 101 /* Return true if SSA_NAME is malformed and mark it visited.
 102
 103    IS_VIRTUAL is true if this SSA_NAME was found inside a virtual
 104       operand.  */
 105
 106 static bool
 107 verify_ssa_name (tree ssa_name, bool is_virtual)
 108 {
 109   if (TREE_CODE (ssa_name) != SSA_NAME)
 110     {
 111       error ("Expected an SSA_NAME object");
 112       return true;
 113     }
 114
 115   if (TREE_TYPE (ssa_name) != TREE_TYPE (SSA_NAME_VAR (ssa_name)))
 116     {
 117       error ("Type mismatch between an SSA_NAME and its symbol.");
 118       return true;
 119     }
 120
 121   if (SSA_NAME_IN_FREE_LIST (ssa_name))
 122     {
 123       error ("Found an SSA_NAME that had been released into the free pool");
 124       return true;
 125     }
 126
 127   if (is_virtual && is_gimple_reg (ssa_name))
 128     {
 129       error ("Found a virtual definition for a GIMPLE register");
 130       return true;
 131     }
 132
 133   if (!is_virtual && !is_gimple_reg (ssa_name))
 134     {
 135       error ("Found a real definition for a non-register");
 136       return true;
 137     }
 138
 139   if (is_virtual && var_ann (SSA_NAME_VAR (ssa_name))
 140       && get_subvars_for_var (SSA_NAME_VAR (ssa_name)) != NULL)
 141     {
 142       error ("Found real variable when subvariables should have appeared");
 143       return true;
 144     }
 145
 146   return false;
 147 }
 148
 149
 150 /* Return true if the definition of SSA_NAME at block BB is malformed.
 151
 152    STMT is the statement where SSA_NAME is created.
 153
 154    DEFINITION_BLOCK is an array of basic blocks indexed by SSA_NAME
 155       version numbers.  If DEFINITION_BLOCK[SSA_NAME_VERSION] is set,
 156       it means that the block in that array slot contains the
 157       definition of SSA_NAME.
 158
 159    IS_VIRTUAL is true if SSA_NAME is created by a V_MAY_DEF or a
 160       V_MUST_DEF.  */
 161
 162 static bool
 163 verify_def (basic_block bb, basic_block *definition_block, tree ssa_name,
 164             tree stmt, bool is_virtual)
 165 {
 166   if (verify_ssa_name (ssa_name, is_virtual))
 167     goto err;
 168
 169   if (definition_block[SSA_NAME_VERSION (ssa_name)])
 170     {
 171       error ("SSA_NAME created in two different blocks %i and %i",
 172              definition_block[SSA_NAME_VERSION (ssa_name)]->index, bb->index);
 173       goto err;
 174     }
 175
 176   definition_block[SSA_NAME_VERSION (ssa_name)] = bb;
 177
 178   if (SSA_NAME_DEF_STMT (ssa_name) != stmt)
 179     {
 180       error ("SSA_NAME_DEF_STMT is wrong");
 181       fprintf (stderr, "Expected definition statement:\n");
 182       print_generic_stmt (stderr, SSA_NAME_DEF_STMT (ssa_name), TDF_VOPS);
 183       fprintf (stderr, "\nActual definition statement:\n");
 184       print_generic_stmt (stderr, stmt, TDF_VOPS);
 185       goto err;
 186     }
 187
 188   return false;
 189
 190 err:
 191   fprintf (stderr, "while verifying SSA_NAME ");
 192   print_generic_expr (stderr, ssa_name, 0);
 193   fprintf (stderr, " in statement\n");
 194   print_generic_stmt (stderr, stmt, TDF_VOPS);
 195
 196   return true;
 197 }
 198
 199
 200 /* Return true if the use of SSA_NAME at statement STMT in block BB is
 201    malformed.
 202
 203    DEF_BB is the block where SSA_NAME was found to be created.
 204
 205    IDOM contains immediate dominator information for the flowgraph.
 206
 207    CHECK_ABNORMAL is true if the caller wants to check whether this use
 208       is flowing through an abnormal edge (only used when checking PHI
 209       arguments).
 210
 211    IS_VIRTUAL is true if SSA_NAME is created by a V_MAY_DEF or a
 212       V_MUST_DEF.
 213
 214    If NAMES_DEFINED_IN_BB is not NULL, it contains a bitmap of ssa names
 215      that are defined before STMT in basic block BB.  */
 216
 217 static bool
 218 verify_use (basic_block bb, basic_block def_bb, use_operand_p use_p,
 219             tree stmt, bool check_abnormal, bool is_virtual,
 220             bitmap names_defined_in_bb)
 221 {
 222   bool err = false;
 223   tree ssa_name = USE_FROM_PTR (use_p);
 224
 225   err = verify_ssa_name (ssa_name, is_virtual);
 226
 227   if (!TREE_VISITED (ssa_name))
 228     if (verify_imm_links (stderr, ssa_name))
 229       err = true;
 230
 231   TREE_VISITED (ssa_name) = 1;
 232
 233   if (IS_EMPTY_STMT (SSA_NAME_DEF_STMT (ssa_name))
 234       && var_ann (SSA_NAME_VAR (ssa_name))->default_def == ssa_name)
 235     ; /* Default definitions have empty statements.  Nothing to do.  */
 236   else if (!def_bb)
 237     {
 238       error ("Missing definition");
 239       err = true;
 240     }
 241   else if (bb != def_bb
 242            && !dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, bb, def_bb))
 243     {
 244       error ("Definition in block %i does not dominate use in block %i",
 245              def_bb->index, bb->index);
 246       err = true;
 247     }
 248   else if (bb == def_bb
 249            && names_defined_in_bb != NULL
 250            && !bitmap_bit_p (names_defined_in_bb, SSA_NAME_VERSION (ssa_name)))
 251     {
 252       error ("Definition in block %i follows the use", def_bb->index);
 253       err = true;
 254     }
 255
 256   if (check_abnormal
 257       && !SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI (ssa_name))
 258     {
 259       error ("SSA_NAME_OCCURS_IN_ABNORMAL_PHI should be set");
 260       err = true;
 261     }
 262
 263   /* Make sure the use is in an appropriate list by checking the previous
 264      element to make sure it's the same.  */
 265   if (use_p->prev == NULL)
 266     {
 267       error ("No immediate_use list");
 268       err = true;
 269     }
 270   else
 271     {
 272       tree listvar ;
 273       if (use_p->prev->use == NULL)
 274         listvar = use_p->prev->stmt;
 275       else
 276         listvar = USE_FROM_PTR (use_p->prev);
 277       if (listvar != ssa_name)
 278         {
 279           error ("Wrong immediate use list");
 280           err = true;
 281         }
 282     }
 283
 284   if (err)
 285     {
 286       fprintf (stderr, "for SSA_NAME: ");
 287       print_generic_expr (stderr, ssa_name, TDF_VOPS);
 288       fprintf (stderr, " in statement:\n");
 289       print_generic_stmt (stderr, stmt, TDF_VOPS);
 290     }
 291
 292   return err;
 293 }
 294
 295
 296 /* Return true if any of the arguments for PHI node PHI at block BB is
 297    malformed.
 298
 299    DEFINITION_BLOCK is an array of basic blocks indexed by SSA_NAME version
 300       numbers.  If DEFINITION_BLOCK[SSA_NAME_VERSION] is set, it means that the
 301       block in that array slot contains the definition of SSA_NAME.  */
 302
 303 static bool
 304 verify_phi_args (tree phi, basic_block bb, basic_block *definition_block)
 305 {
 306   edge e;
 307   bool err = false;
 308   unsigned i, phi_num_args = PHI_NUM_ARGS (phi);
 309
 310   if (EDGE_COUNT (bb->preds) != phi_num_args)
 311     {
 312       error ("Incoming edge count does not match number of PHI arguments\n");
 313       err = true;
 314       goto error;
 315     }
 316
 317   for (i = 0; i < phi_num_args; i++)
 318     {
 319       use_operand_p op_p = PHI_ARG_DEF_PTR (phi, i);
 320       tree op = USE_FROM_PTR (op_p);
 321
 322
 323       e = EDGE_PRED (bb, i);
 324
 325       if (op == NULL_TREE)
 326         {
 327           error ("PHI argument is missing for edge %d->%d\n",
 328                  e->src->index,
 329                  e->dest->index);
 330           err = true;
 331           goto error;
 332         }
 333
 334       if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME && !is_gimple_min_invariant (op))
 335         {
 336           error ("PHI argument is not SSA_NAME, or invariant");
 337           err = true;
 338         }
 339
 340       if (TREE_CODE (op) == SSA_NAME)
 341         err = verify_use (e->src, definition_block[SSA_NAME_VERSION (op)], op_p,
 342                           phi, e->flags & EDGE_ABNORMAL,
 343                           !is_gimple_reg (PHI_RESULT (phi)),
 344                           NULL);
 345
 346       if (e->dest != bb)
 347         {
 348           error ("Wrong edge %d->%d for PHI argument\n",
 349                  e->src->index, e->dest->index, bb->index);
 350           err = true;
 351         }
 352
 353       if (err)
 354         {
 355           fprintf (stderr, "PHI argument\n");
 356           print_generic_stmt (stderr, op, TDF_VOPS);
 357           goto error;
 358         }
 359     }
 360
 361 error:
 362   if (err)
 363     {
 364       fprintf (stderr, "for PHI node\n");
 365       print_generic_stmt (stderr, phi, TDF_VOPS);
 366     }
 367
 368
 369   return err;
 370 }
 371
 372
 373 static void
 374 verify_flow_insensitive_alias_info (void)
 375 {
 376   size_t i;
 377   tree var;
 378   bitmap visited = BITMAP_ALLOC (NULL);
 379
 380   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
 381     {
 382       size_t j;
 383       var_ann_t ann;
 384       varray_type may_aliases;
 385
 386       var = referenced_var (i);
 387       ann = var_ann (var);
 388       may_aliases = ann->may_aliases;
 389
 390       for (j = 0; may_aliases && j < VARRAY_ACTIVE_SIZE (may_aliases); j++)
 391         {
 392           tree alias = VARRAY_TREE (may_aliases, j);
 393
 394           bitmap_set_bit (visited, var_ann (alias)->uid);
 395
 396           if (!may_be_aliased (alias))
 397             {
 398               error ("Non-addressable variable inside an alias set.");
 399               debug_variable (alias);
 400               goto err;
 401             }
 402         }
 403     }
 404
 405   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
 406     {
 407       var_ann_t ann;
 408
 409       var = referenced_var (i);
 410       ann = var_ann (var);
 411
 412       if (ann->mem_tag_kind == NOT_A_TAG
 413           && ann->is_alias_tag
 414           && !bitmap_bit_p (visited, ann->uid))
 415         {
 416           error ("Addressable variable that is an alias tag but is not in any alias set.");
 417           goto err;
 418         }
 419     }
 420
 421   BITMAP_FREE (visited);
 422   return;
 423
 424 err:
 425   debug_variable (var);
 426   internal_error ("verify_flow_insensitive_alias_info failed.");
 427 }
 428
 429
 430 static void
 431 verify_flow_sensitive_alias_info (void)
 432 {
 433   size_t i;
 434   tree ptr;
 435
 436   for (i = 1; i < num_ssa_names; i++)
 437     {
 438       tree var;
 439       var_ann_t ann;
 440       struct ptr_info_def *pi;
 441
 442
 443       ptr = ssa_name (i);
 444       if (!ptr)
 445         continue;
 446
 447       /* We only care for pointers that are actually referenced in the
 448          program.  */
 449       if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr)) || !TREE_VISITED (ptr))
 450         continue;
 451
 452       /* RESULT_DECL is special.  If it's a GIMPLE register, then it
 453          is only written-to only once in the return statement.
 454          Otherwise, aggregate RESULT_DECLs may be written-to more than
 455          once in virtual operands.  */
 456       var = SSA_NAME_VAR (ptr);
 457       if (TREE_CODE (var) == RESULT_DECL
 458           && is_gimple_reg (ptr))
 459         continue;
 460
 461       pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
 462       if (pi == NULL)
 463         continue;
 464
 465       ann = var_ann (var);
 466       if (pi->is_dereferenced && !pi->name_mem_tag && !ann->type_mem_tag)
 467         {
 468           error ("Dereferenced pointers should have a name or a type tag");
 469           goto err;
 470         }
 471
 472       if (pi->name_mem_tag
 473           && !pi->pt_malloc
 474           && (pi->pt_vars == NULL || bitmap_empty_p (pi->pt_vars)))
 475         {
 476           error ("Pointers with a memory tag, should have points-to sets or point to malloc");
 477           goto err;
 478         }
 479
 480       if (pi->value_escapes_p
 481           && pi->name_mem_tag
 482           && !is_call_clobbered (pi->name_mem_tag))
 483         {
 484           error ("Pointer escapes but its name tag is not call-clobbered.");
 485           goto err;
 486         }
 487     }
 488
 489   return;
 490
 491 err:
 492   debug_variable (ptr);
 493   internal_error ("verify_flow_sensitive_alias_info failed.");
 494 }
 495
 496 DEF_VEC_P (bitmap);
 497 DEF_VEC_ALLOC_P (bitmap,heap);
 498
 499 /* Verify that all name tags have different points to sets.
 500    This algorithm takes advantage of the fact that every variable with the
 501    same name tag must have the same points-to set.
 502    So we check a single variable for each name tag, and verify that its
 503    points-to set is different from every other points-to set for other name
 504    tags.
 505
 506    Additionally, given a pointer P_i with name tag NMT and type tag
 507    TMT, this function verified the alias set of TMT is a superset of
 508    the alias set of NMT.  */
 509
 510 static void
 511 verify_name_tags (void)
 512 {
 513   size_t i;
 514   size_t j;
 515   bitmap first, second;
 516   VEC(tree,heap) *name_tag_reps = NULL;
 517   VEC(bitmap,heap) *pt_vars_for_reps = NULL;
 518   bitmap type_aliases = BITMAP_ALLOC (NULL);
 519
 520   /* First we compute the name tag representatives and their points-to sets.  */
 521   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
 522     {
 523       struct ptr_info_def *pi;
 524       tree tmt, ptr = ssa_name (i);
 525
 526       if (ptr == NULL_TREE)
 527         continue;
 528
 529       pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
 530
 531       if (!TREE_VISITED (ptr)
 532           || !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr))
 533           || !pi
 534           || !pi->name_mem_tag
 535           || TREE_VISITED (pi->name_mem_tag))
 536         continue;
 537
 538       TREE_VISITED (pi->name_mem_tag) = 1;
 539
 540       if (pi->pt_vars == NULL)
 541         continue;
 542
 543       VEC_safe_push (tree, heap, name_tag_reps, ptr);
 544       VEC_safe_push (bitmap, heap, pt_vars_for_reps, pi->pt_vars);
 545
 546       /* Verify that alias set of PTR's type tag is a superset of the
 547          alias set of PTR's name tag.  */
 548       tmt = var_ann (SSA_NAME_VAR (ptr))->type_mem_tag;
 549       if (tmt)
 550         {
 551           size_t i;
 552           varray_type aliases = var_ann (tmt)->may_aliases;
 553           bitmap_clear (type_aliases);
 554           for (i = 0; aliases && i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (aliases); i++)
 555             {
 556               tree alias = VARRAY_TREE (aliases, i);
 557               bitmap_set_bit (type_aliases, var_ann (alias)->uid);
 558             }
 559
 560           /* When grouping, we may have added PTR's type tag into the
 561              alias set of PTR's name tag.  To prevent a false
 562              positive, pretend that TMT is in its own alias set.  */
 563           bitmap_set_bit (type_aliases, var_ann (tmt)->uid);
 564
 565           if (bitmap_equal_p (type_aliases, pi->pt_vars))
 566             continue;
 567
 568           if (!bitmap_intersect_compl_p (type_aliases, pi->pt_vars))
 569             {
 570               error ("Alias set of a pointer's type tag should be a superset of the corresponding name tag");
 571               debug_variable (tmt);
 572               debug_variable (pi->name_mem_tag);
 573               goto err;
 574             }
 575         }
 576     }
 577
 578   /* Now compare all the representative bitmaps with all other representative
 579      bitmaps, to verify that they are all different.  */
 580   for (i = 0; VEC_iterate (bitmap, pt_vars_for_reps, i, first); i++)
 581     {
 582        for (j = i + 1; VEC_iterate (bitmap, pt_vars_for_reps, j, second); j++)
 583          {
 584            if (bitmap_equal_p (first, second))
 585              {
 586                error ("Two different pointers with identical points-to sets but different name tags");
 587                debug_variable (VEC_index (tree, name_tag_reps, j));
 588                goto err;
 589              }
 590          }
 591     }
 592
 593   /* Lastly, clear out the visited flags.  */
 594   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
 595     {
 596       if (ssa_name (i))
 597         {
 598           tree ptr = ssa_name (i);
 599           struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
 600           if (!TREE_VISITED (ptr)
 601               || !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr))
 602               || !pi
 603               || !pi->name_mem_tag)
 604             continue;
 605           TREE_VISITED (pi->name_mem_tag) = 0;
 606         }
 607     }
 608
 609   /* We do not have to free the bitmaps or trees in the vectors, as
 610      they are not owned by us.  */
 611   VEC_free (bitmap, heap, pt_vars_for_reps);
 612   VEC_free (tree, heap, name_tag_reps);
 613   BITMAP_FREE (type_aliases);
 614   return;
 615
 616 err:
 617   debug_variable (VEC_index (tree, name_tag_reps, i));
 618   internal_error ("verify_name_tags failed");
 619 }
 620
 621
 622 /* Verify the consistency of aliasing information.  */
 623
 624 static void
 625 verify_alias_info (void)
 626 {
 627   verify_flow_sensitive_alias_info ();
 628   verify_name_tags ();
 629   verify_flow_insensitive_alias_info ();
 630 }
 631
 632
 633 /* Verify common invariants in the SSA web.
 634    TODO: verify the variable annotations.  */
 635
 636 void
 637 verify_ssa (bool check_modified_stmt)
 638 {
 639   size_t i;
 640   basic_block bb;
 641   basic_block *definition_block = xcalloc (num_ssa_names, sizeof (basic_block));
 642   ssa_op_iter iter;
 643   tree op;
 644   enum dom_state orig_dom_state = dom_computed[CDI_DOMINATORS];
 645   bitmap names_defined_in_bb = BITMAP_ALLOC (NULL);
 646
 647   gcc_assert (!need_ssa_update_p ());
 648
 649   verify_stmts ();
 650
 651   timevar_push (TV_TREE_SSA_VERIFY);
 652
 653   /* Keep track of SSA names present in the IL.  */
 654   for (i = 1; i < num_ssa_names; i++)
 655     {
 656       tree name = ssa_name (i);
 657       if (name)
 658         {
 659           tree stmt;
 660           TREE_VISITED (name) = 0;
 661
 662           stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
 663           if (!IS_EMPTY_STMT (stmt))
 664             {
 665               basic_block bb = bb_for_stmt (stmt);
 666               verify_def (bb, definition_block,
 667                           name, stmt, !is_gimple_reg (name));
 668
 669             }
 670         }
 671     }
 672
 673   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
 674
 675   /* Now verify all the uses and make sure they agree with the definitions
 676      found in the previous pass.  */
 677   FOR_EACH_BB (bb)
 678     {
 679       edge e;
 680       tree phi;
 681       edge_iterator ei;
 682       block_stmt_iterator bsi;
 683
 684       /* Make sure that all edges have a clear 'aux' field.  */
 685       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
 686         {
 687           if (e->aux)
 688             {
 689               error ("AUX pointer initialized for edge %d->%d\n", e->src->index,
 690                       e->dest->index);
 691               goto err;
 692             }
 693         }
 694
 695       /* Verify the arguments for every PHI node in the block.  */
 696       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
 697         {
 698           if (verify_phi_args (phi, bb, definition_block))
 699             goto err;
 700           bitmap_set_bit (names_defined_in_bb,
 701                           SSA_NAME_VERSION (PHI_RESULT (phi)));
 702         }
 703
 704       /* Now verify all the uses and vuses in every statement of the block.  */
 705       for (bsi = bsi_start (bb); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
 706         {
 707           tree stmt = bsi_stmt (bsi);
 708           use_operand_p use_p;
 709
 710           if (check_modified_stmt && stmt_modified_p (stmt))
 711             {
 712               error ("Stmt (%p) marked modified after optimization pass : ",
 713                      (void *)stmt);
 714               print_generic_stmt (stderr, stmt, TDF_VOPS);
 715               goto err;
 716             }
 717
 718           if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
 719               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 0)) != SSA_NAME)
 720             {
 721               tree lhs, base_address;
 722
 723               lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
 724               base_address = get_base_address (lhs);
 725
 726               if (base_address
 727                   && SSA_VAR_P (base_address)
 728                   && ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_VMAYDEF|SSA_OP_VMUSTDEF))
 729                 {
 730                   error ("Statement makes a memory store, but has no "
 731                          "V_MAY_DEFS nor V_MUST_DEFS");
 732                   print_generic_stmt (stderr, stmt, TDF_VOPS);
 733                   goto err;
 734                 }
 735             }
 736
 737
 738           if (stmt_ann (stmt)->makes_aliased_stores
 739               && ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_VMAYDEF))
 740             {
 741               error ("Statement makes aliased stores, but has no V_MAY_DEFS");
 742               print_generic_stmt (stderr, stmt, TDF_VOPS);
 743               goto err;
 744             }
 745
 746           FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (use_p, stmt, iter,
 747                                     SSA_OP_ALL_USES | SSA_OP_ALL_KILLS)
 748             {
 749               op = USE_FROM_PTR (use_p);
 750               if (verify_use (bb, definition_block[SSA_NAME_VERSION (op)],
 751                               use_p, stmt, false, !is_gimple_reg (op),
 752                               names_defined_in_bb))
 753                 goto err;
 754             }
 755
 756           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, iter, SSA_OP_ALL_DEFS)
 757             bitmap_set_bit (names_defined_in_bb, SSA_NAME_VERSION (op));
 758         }
 759
 760       bitmap_clear (names_defined_in_bb);
 761     }
 762
 763   /* Finally, verify alias information.  */
 764   verify_alias_info ();
 765
 766   free (definition_block);
 767
 768   /* Restore the dominance information to its prior known state, so
 769      that we do not perturb the compiler's subsequent behavior.  */
 770   if (orig_dom_state == DOM_NONE)
 771     free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
 772   else
 773     dom_computed[CDI_DOMINATORS] = orig_dom_state;
 774
 775   BITMAP_FREE (names_defined_in_bb);
 776   timevar_pop (TV_TREE_SSA_VERIFY);
 777   return;
 778
 779 err:
 780   internal_error ("verify_ssa failed.");
 781 }
 782
 783
 784 /* Initialize global DFA and SSA structures.  */
 785
 786 void
 787 init_tree_ssa (void)
 788 {
 789   referenced_vars = VEC_alloc (tree, gc, 20);
 790   call_clobbered_vars = BITMAP_ALLOC (NULL);
 791   addressable_vars = BITMAP_ALLOC (NULL);
 792   init_ssanames ();
 793   init_phinodes ();
 794   global_var = NULL_TREE;
 795   aliases_computed_p = false;
 796 }
 797
 798
 799 /* Deallocate memory associated with SSA data structures for FNDECL.  */
 800
 801 void
 802 delete_tree_ssa (void)
 803 {
 804   size_t i;
 805   basic_block bb;
 806   block_stmt_iterator bsi;
 807
 808   /* Release any ssa_names still in use.  */
 809   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
 810     {
 811       tree var = ssa_name (i);
 812       if (var && TREE_CODE (var) == SSA_NAME)
 813         {
 814           SSA_NAME_IMM_USE_NODE (var).prev = &(SSA_NAME_IMM_USE_NODE (var));
 815           SSA_NAME_IMM_USE_NODE (var).next = &(SSA_NAME_IMM_USE_NODE (var));
 816         }
 817       release_ssa_name (var);
 818     }
 819
 820   /* Remove annotations from every tree in the function.  */
 821   FOR_EACH_BB (bb)
 822     for (bsi = bsi_start (bb); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
 823       {
 824         tree stmt = bsi_stmt (bsi);
 825         ggc_free (stmt->common.ann);
 826         stmt->common.ann = NULL;
 827       }
 828
 829   /* Remove annotations from every referenced variable.  */
 830   for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
 831     {
 832       tree var = referenced_var (i);
 833       ggc_free (var->common.ann);
 834       var->common.ann = NULL;
 835     }
 836   VEC_free (tree, gc, referenced_vars);
 837
 838   fini_ssanames ();
 839   fini_phinodes ();
 840
 841   global_var = NULL_TREE;
 842   BITMAP_FREE (call_clobbered_vars);
 843   call_clobbered_vars = NULL;
 844   BITMAP_FREE (addressable_vars);
 845   addressable_vars = NULL;
 846   modified_noreturn_calls = NULL;
 847   aliases_computed_p = false;
 848   gcc_assert (!need_ssa_update_p ());
 849 }
 850
 851
 852 /* Return true if the conversion from INNER_TYPE to OUTER_TYPE is a
 853    useless type conversion, otherwise return false.  */
 854
 855 bool
 856 tree_ssa_useless_type_conversion_1 (tree outer_type, tree inner_type)
 857 {
 858   if (inner_type == outer_type)
 859     return true;
 860
 861   /* Changes in machine mode are never useless conversions.  */
 862   if (TYPE_MODE (inner_type) != TYPE_MODE (outer_type))
 863     return false;
 864
 865   /* If the inner and outer types are effectively the same, then
 866      strip the type conversion and enter the equivalence into
 867      the table.  */
 868   if (lang_hooks.types_compatible_p (inner_type, outer_type))
 869     return true;
 870
 871   /* If both types are pointers and the outer type is a (void *), then
 872      the conversion is not necessary.  The opposite is not true since
 873      that conversion would result in a loss of information if the
 874      equivalence was used.  Consider an indirect function call where
 875      we need to know the exact type of the function to correctly
 876      implement the ABI.  */
 877   else if (POINTER_TYPE_P (inner_type)
 878            && POINTER_TYPE_P (outer_type)
 879            && TYPE_REF_CAN_ALIAS_ALL (inner_type)
 880               == TYPE_REF_CAN_ALIAS_ALL (outer_type)
 881            && TREE_CODE (TREE_TYPE (outer_type)) == VOID_TYPE)
 882     return true;
 883
 884   /* Pointers/references are equivalent if their pointed to types
 885      are effectively the same.  This allows to strip conversions between
 886      pointer types with different type qualifiers.  */
 887   else if (POINTER_TYPE_P (inner_type)
 888            && POINTER_TYPE_P (outer_type)
 889            && TYPE_REF_CAN_ALIAS_ALL (inner_type)
 890               == TYPE_REF_CAN_ALIAS_ALL (outer_type)
 891            && lang_hooks.types_compatible_p (TREE_TYPE (inner_type),
 892                                              TREE_TYPE (outer_type)))
 893     return true;
 894
 895   /* If both the inner and outer types are integral types, then the
 896      conversion is not necessary if they have the same mode and
 897      signedness and precision, and both or neither are boolean.  Some
 898      code assumes an invariant that boolean types stay boolean and do
 899      not become 1-bit bit-field types.  Note that types with precision
 900      not using all bits of the mode (such as bit-field types in C)
 901      mean that testing of precision is necessary.  */
 902   else if (INTEGRAL_TYPE_P (inner_type)
 903            && INTEGRAL_TYPE_P (outer_type)
 904            && TYPE_UNSIGNED (inner_type) == TYPE_UNSIGNED (outer_type)
 905            && TYPE_PRECISION (inner_type) == TYPE_PRECISION (outer_type)
 906            && simple_cst_equal (TYPE_MAX_VALUE (inner_type), TYPE_MAX_VALUE (outer_type))
 907            && simple_cst_equal (TYPE_MIN_VALUE (inner_type), TYPE_MIN_VALUE (outer_type)))
 908     {
 909       bool first_boolean = (TREE_CODE (inner_type) == BOOLEAN_TYPE);
 910       bool second_boolean = (TREE_CODE (outer_type) == BOOLEAN_TYPE);
 911       if (first_boolean == second_boolean)
 912         return true;
 913     }
 914
 915   /* Recurse for complex types.  */
 916   else if (TREE_CODE (inner_type) == COMPLEX_TYPE
 917            && TREE_CODE (outer_type) == COMPLEX_TYPE
 918            && tree_ssa_useless_type_conversion_1 (TREE_TYPE (outer_type),
 919                                                   TREE_TYPE (inner_type)))
 920     return true;
 921
 922   return false;
 923 }
 924
 925 /* Return true if EXPR is a useless type conversion, otherwise return
 926    false.  */
 927
 928 bool
 929 tree_ssa_useless_type_conversion (tree expr)
 930 {
 931   /* If we have an assignment that merely uses a NOP_EXPR to change
 932      the top of the RHS to the type of the LHS and the type conversion
 933      is "safe", then strip away the type conversion so that we can
 934      enter LHS = RHS into the const_and_copies table.  */
 935   if (TREE_CODE (expr) == NOP_EXPR || TREE_CODE (expr) == CONVERT_EXPR
 936       || TREE_CODE (expr) == VIEW_CONVERT_EXPR
 937       || TREE_CODE (expr) == NON_LVALUE_EXPR)
 938     return tree_ssa_useless_type_conversion_1 (TREE_TYPE (expr),
 939                                                TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr,
 940                                                                         0)));
 941
 942
 943   return false;
 944 }
 945
 946 /* Returns true if statement STMT may read memory.  */
 947
 948 bool
 949 stmt_references_memory_p (tree stmt)
 950 {
 951   stmt_ann_t ann = stmt_ann (stmt);
 952
 953   if (ann->has_volatile_ops)
 954     return true;
 955
 956   return (!ZERO_SSA_OPERANDS (stmt, SSA_OP_ALL_VIRTUALS));
 957 }
 958
 959 /* Internal helper for walk_use_def_chains.  VAR, FN and DATA are as
 960    described in walk_use_def_chains.
 961
 962    VISITED is a pointer set used to mark visited SSA_NAMEs to avoid
 963       infinite loops.  We used to have a bitmap for this to just mark
 964       SSA versions we had visited.  But non-sparse bitmaps are way too
 965       expensive, while sparse bitmaps may cause quadratic behavior.
 966
 967    IS_DFS is true if the caller wants to perform a depth-first search
 968       when visiting PHI nodes.  A DFS will visit each PHI argument and
 969       call FN after each one.  Otherwise, all the arguments are
 970       visited first and then FN is called with each of the visited
 971       arguments in a separate pass.  */
 972
 973 static bool
 974 walk_use_def_chains_1 (tree var, walk_use_def_chains_fn fn, void *data,
 975                        struct pointer_set_t *visited, bool is_dfs)
 976 {
 977   tree def_stmt;
 978
 979   if (pointer_set_insert (visited, var))
 980     return false;
 981
 982   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (var);
 983
 984   if (TREE_CODE (def_stmt) != PHI_NODE)
 985     {
 986       /* If we reached the end of the use-def chain, call FN.  */
 987       return fn (var, def_stmt, data);
 988     }
 989   else
 990     {
 991       int i;
 992
 993       /* When doing a breadth-first search, call FN before following the
 994          use-def links for each argument.  */
 995       if (!is_dfs)
 996         for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (def_stmt); i++)
 997           if (fn (PHI_ARG_DEF (def_stmt, i), def_stmt, data))
 998             return true;
 999
1000       /* Follow use-def links out of each PHI argument.  */
1001       for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (def_stmt); i++)
1002         {
1003           tree arg = PHI_ARG_DEF (def_stmt, i);
1004           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME
1005               && walk_use_def_chains_1 (arg, fn, data, visited, is_dfs))
1006             return true;
1007         }
1008
1009       /* When doing a depth-first search, call FN after following the
1010          use-def links for each argument.  */
1011       if (is_dfs)
1012         for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (def_stmt); i++)
1013           if (fn (PHI_ARG_DEF (def_stmt, i), def_stmt, data))
1014             return true;
1015     }
1016
1017   return false;
1018 }
1019
1020
1021
1022 /* Walk use-def chains starting at the SSA variable VAR.  Call
1023    function FN at each reaching definition found.  FN takes three
1024    arguments: VAR, its defining statement (DEF_STMT) and a generic
1025    pointer to whatever state information that FN may want to maintain
1026    (DATA).  FN is able to stop the walk by returning true, otherwise
1027    in order to continue the walk, FN should return false.
1028
1029    Note, that if DEF_STMT is a PHI node, the semantics are slightly
1030    different.  The first argument to FN is no longer the original
1031    variable VAR, but the PHI argument currently being examined.  If FN
1032    wants to get at VAR, it should call PHI_RESULT (PHI).
1033
1034    If IS_DFS is true, this function will:
1035
1036         1- walk the use-def chains for all the PHI arguments, and,
1037         2- call (*FN) (ARG, PHI, DATA) on all the PHI arguments.
1038
1039    If IS_DFS is false, the two steps above are done in reverse order
1040    (i.e., a breadth-first search).  */
1041
1042
1043 void
1044 walk_use_def_chains (tree var, walk_use_def_chains_fn fn, void *data,
1045                      bool is_dfs)
1046 {
1047   tree def_stmt;
1048
1049   gcc_assert (TREE_CODE (var) == SSA_NAME);
1050
1051   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (var);
1052
1053   /* We only need to recurse if the reaching definition comes from a PHI
1054      node.  */
1055   if (TREE_CODE (def_stmt) != PHI_NODE)
1056     (*fn) (var, def_stmt, data);
1057   else
1058     {
1059       struct pointer_set_t *visited = pointer_set_create ();
1060       walk_use_def_chains_1 (var, fn, data, visited, is_dfs);
1061       pointer_set_destroy (visited);
1062     }
1063 }
1064
1065 \f
1066 /* Emit warnings for uninitialized variables.  This is done in two passes.
1067
1068    The first pass notices real uses of SSA names with default definitions.
1069    Such uses are unconditionally uninitialized, and we can be certain that
1070    such a use is a mistake.  This pass is run before most optimizations,
1071    so that we catch as many as we can.
1072
1073    The second pass follows PHI nodes to find uses that are potentially
1074    uninitialized.  In this case we can't necessarily prove that the use
1075    is really uninitialized.  This pass is run after most optimizations,
1076    so that we thread as many jumps and possible, and delete as much dead
1077    code as possible, in order to reduce false positives.  We also look
1078    again for plain uninitialized variables, since optimization may have
1079    changed conditionally uninitialized to unconditionally uninitialized.  */
1080
1081 /* Emit a warning for T, an SSA_NAME, being uninitialized.  The exact
1082    warning text is in MSGID and LOCUS may contain a location or be null.  */
1083
1084 static void
1085 warn_uninit (tree t, const char *gmsgid, void *data)
1086 {
1087   tree var = SSA_NAME_VAR (t);
1088   tree def = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
1089   tree context = (tree) data;
1090   location_t * locus;
1091
1092   /* Default uses (indicated by an empty definition statement),
1093      are uninitialized.  */
1094   if (!IS_EMPTY_STMT (def))
1095     return;
1096
1097   /* Except for PARMs of course, which are always initialized.  */
1098   if (TREE_CODE (var) == PARM_DECL)
1099     return;
1100
1101   /* Hard register variables get their initial value from the ether.  */
1102   if (TREE_CODE (var) == VAR_DECL && DECL_HARD_REGISTER (var))
1103     return;
1104
1105   /* TREE_NO_WARNING either means we already warned, or the front end
1106      wishes to suppress the warning.  */
1107   if (TREE_NO_WARNING (var))
1108     return;
1109
1110   locus = (context != NULL && EXPR_HAS_LOCATION (context)
1111            ? EXPR_LOCUS (context)
1112            : &DECL_SOURCE_LOCATION (var));
1113   warning (0, gmsgid, locus, var);
1114   TREE_NO_WARNING (var) = 1;
1115 }
1116
1117 /* Called via walk_tree, look for SSA_NAMEs that have empty definitions
1118    and warn about them.  */
1119
1120 static tree
1121 warn_uninitialized_var (tree *tp, int *walk_subtrees, void *data)
1122 {
1123   tree t = *tp;
1124
1125   /* We only do data flow with SSA_NAMEs, so that's all we can warn about.  */
1126   if (TREE_CODE (t) == SSA_NAME)
1127     {
1128       warn_uninit (t, "%H%qD is used uninitialized in this function", data);
1129       *walk_subtrees = 0;
1130     }
1131   else if (IS_TYPE_OR_DECL_P (t))
1132     *walk_subtrees = 0;
1133
1134   return NULL_TREE;
1135 }
1136
1137 /* Look for inputs to PHI that are SSA_NAMEs that have empty definitions
1138    and warn about them.  */
1139
1140 static void
1141 warn_uninitialized_phi (tree phi)
1142 {
1143   int i, n = PHI_NUM_ARGS (phi);
1144
1145   /* Don't look at memory tags.  */
1146   if (!is_gimple_reg (PHI_RESULT (phi)))
1147     return;
1148
1149   for (i = 0; i < n; ++i)
1150     {
1151       tree op = PHI_ARG_DEF (phi, i);
1152       if (TREE_CODE (op) == SSA_NAME)
1153         warn_uninit (op, "%H%qD may be used uninitialized in this function",
1154                      NULL);
1155     }
1156 }
1157
1158 static void
1159 execute_early_warn_uninitialized (void)
1160 {
1161   block_stmt_iterator bsi;
1162   basic_block bb;
1163
1164   FOR_EACH_BB (bb)
1165     for (bsi = bsi_start (bb); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
1166       {
1167         tree context = bsi_stmt (bsi);
1168         walk_tree (bsi_stmt_ptr (bsi), warn_uninitialized_var,
1169                    context, NULL);
1170       }
1171 }
1172
1173 static void
1174 execute_late_warn_uninitialized (void)
1175 {
1176   basic_block bb;
1177   tree phi;
1178
1179   /* Re-do the plain uninitialized variable check, as optimization may have
1180      straightened control flow.  Do this first so that we don't accidentally
1181      get a "may be" warning when we'd have seen an "is" warning later.  */
1182   execute_early_warn_uninitialized ();
1183
1184   FOR_EACH_BB (bb)
1185     for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
1186       warn_uninitialized_phi (phi);
1187 }
1188
1189 static bool
1190 gate_warn_uninitialized (void)
1191 {
1192   return warn_uninitialized != 0;
1193 }
1194
1195 struct tree_opt_pass pass_early_warn_uninitialized =
1196 {
1197   NULL,                                 /* name */
1198   gate_warn_uninitialized,              /* gate */
1199   execute_early_warn_uninitialized,     /* execute */
1200   NULL,                                 /* sub */
1201   NULL,                                 /* next */
1202   0,                                    /* static_pass_number */
1203   0,                                    /* tv_id */
1204   PROP_ssa,                             /* properties_required */
1205   0,                                    /* properties_provided */
1206   0,                                    /* properties_destroyed */
1207   0,                                    /* todo_flags_start */
1208   0,                                    /* todo_flags_finish */
1209   0                                     /* letter */
1210 };
1211
1212 struct tree_opt_pass pass_late_warn_uninitialized =
1213 {
1214   NULL,                                 /* name */
1215   gate_warn_uninitialized,              /* gate */
1216   execute_late_warn_uninitialized,      /* execute */
1217   NULL,                                 /* sub */
1218   NULL,                                 /* next */
1219   0,                                    /* static_pass_number */
1220   0,                                    /* tv_id */
1221   PROP_ssa,                             /* properties_required */
1222   0,                                    /* properties_provided */
1223   0,                                    /* properties_destroyed */
1224   0,                                    /* todo_flags_start */
1225   0,                                    /* todo_flags_finish */
1226   0                                     /* letter */
1227 };
1228