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 "errors.h"
  35 #include "expr.h"
  36 #include "function.h"
  37 #include "diagnostic.h"
  38 #include "bitmap.h"
  39 #include "pointer-set.h"
  40 #include "tree-flow.h"
  41 #include "tree-gimple.h"
  42 #include "tree-inline.h"
  43 #include "varray.h"
  44 #include "timevar.h"
  45 #include "hashtab.h"
  46 #include "tree-dump.h"
  47 #include "tree-pass.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_MALLOC_P (bitmap);
 497
 498 /* Verify that all name tags have different points to sets.
 499    This algorithm takes advantage of the fact that every variable with the
 500    same name tag must have the same points-to set.
 501    So we check a single variable for each name tag, and verify that its
 502    points-to set is different from every other points-to set for other name
 503    tags.
 504
 505    Additionally, given a pointer P_i with name tag NMT and type tag
 506    TMT, this function verified the alias set of TMT is a superset of
 507    the alias set of NMT.  */
 508
 509 static void
 510 verify_name_tags (void)
 511 {
 512   size_t i;
 513   size_t j;
 514   bitmap first, second;
 515   VEC (tree) *name_tag_reps = NULL;
 516   VEC (bitmap) *pt_vars_for_reps = NULL;
 517   bitmap type_aliases = BITMAP_ALLOC (NULL);
 518
 519   /* First we compute the name tag representatives and their points-to sets.  */
 520   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
 521     {
 522       struct ptr_info_def *pi;
 523       tree tmt, ptr = ssa_name (i);
 524
 525       if (ptr == NULL_TREE)
 526         continue;
 527
 528       pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
 529
 530       if (!TREE_VISITED (ptr)
 531           || !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr))
 532           || !pi
 533           || !pi->name_mem_tag
 534           || TREE_VISITED (pi->name_mem_tag))
 535         continue;
 536
 537       TREE_VISITED (pi->name_mem_tag) = 1;
 538
 539       if (pi->pt_vars == NULL)
 540         continue;
 541
 542       VEC_safe_push (tree, name_tag_reps, ptr);
 543       VEC_safe_push (bitmap, pt_vars_for_reps, pi->pt_vars);
 544
 545       /* Verify that alias set of PTR's type tag is a superset of the
 546          alias set of PTR's name tag.  */
 547       tmt = var_ann (SSA_NAME_VAR (ptr))->type_mem_tag;
 548       if (tmt)
 549         {
 550           size_t i;
 551           varray_type aliases = var_ann (tmt)->may_aliases;
 552           bitmap_clear (type_aliases);
 553           for (i = 0; aliases && i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (aliases); i++)
 554             {
 555               tree alias = VARRAY_TREE (aliases, i);
 556               bitmap_set_bit (type_aliases, var_ann (alias)->uid);
 557             }
 558
 559           /* When grouping, we may have added PTR's type tag into the
 560              alias set of PTR's name tag.  To prevent a false
 561              positive, pretend that TMT is in its own alias set.  */
 562           bitmap_set_bit (type_aliases, var_ann (tmt)->uid);
 563
 564           if (bitmap_equal_p (type_aliases, pi->pt_vars))
 565             continue;
 566
 567           if (!bitmap_intersect_compl_p (type_aliases, pi->pt_vars))
 568             {
 569               error ("Alias set of a pointer's type tag should be a superset of the corresponding name tag");
 570               debug_variable (tmt);
 571               debug_variable (pi->name_mem_tag);
 572               goto err;
 573             }
 574         }
 575     }
 576
 577   /* Now compare all the representative bitmaps with all other representative
 578      bitmaps, to verify that they are all different.  */
 579   for (i = 0; VEC_iterate (bitmap, pt_vars_for_reps, i, first); i++)
 580     {
 581        for (j = i + 1; VEC_iterate (bitmap, pt_vars_for_reps, j, second); j++)
 582          {
 583            if (bitmap_equal_p (first, second))
 584              {
 585                error ("Two different pointers with identical points-to sets but different name tags");
 586                debug_variable (VEC_index (tree, name_tag_reps, j));
 587                goto err;
 588              }
 589          }
 590     }
 591
 592   /* Lastly, clear out the visited flags.  */
 593   for (i = 0; i < num_ssa_names; i++)
 594     {
 595       if (ssa_name (i))
 596         {
 597           tree ptr = ssa_name (i);
 598           struct ptr_info_def *pi = SSA_NAME_PTR_INFO (ptr);
 599           if (!TREE_VISITED (ptr)
 600               || !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr))
 601               || !pi
 602               || !pi->name_mem_tag)
 603             continue;
 604           TREE_VISITED (pi->name_mem_tag) = 0;
 605         }
 606     }
 607
 608   VEC_free (bitmap, pt_vars_for_reps);
 609   BITMAP_FREE (type_aliases);
 610   return;
 611
 612 err:
 613   debug_variable (VEC_index (tree, name_tag_reps, i));
 614   internal_error ("verify_name_tags failed");
 615 }
 616
 617
 618 /* Verify the consistency of aliasing information.  */
 619
 620 static void
 621 verify_alias_info (void)
 622 {
 623   verify_flow_sensitive_alias_info ();
 624   verify_name_tags ();
 625   verify_flow_insensitive_alias_info ();
 626 }
 627
 628
 629 /* Verify common invariants in the SSA web.
 630    TODO: verify the variable annotations.  */
 631
 632 void
 633 verify_ssa (bool check_modified_stmt)
 634 {
 635   size_t i;
 636   basic_block bb;
 637   basic_block *definition_block = xcalloc (num_ssa_names, sizeof (basic_block));
 638   ssa_op_iter iter;
 639   tree op;
 640   enum dom_state orig_dom_state = dom_computed[CDI_DOMINATORS];
 641   bitmap names_defined_in_bb = BITMAP_ALLOC (NULL);
 642
 643   timevar_push (TV_TREE_SSA_VERIFY);
 644
 645   /* Keep track of SSA names present in the IL.  */
 646   for (i = 1; i < num_ssa_names; i++)
 647     {
 648       tree name = ssa_name (i);
 649       if (name)
 650         {
 651           tree stmt;
 652           TREE_VISITED (name) = 0;
 653
 654           stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (name);
 655           if (!IS_EMPTY_STMT (stmt))
 656             {
 657               basic_block bb = bb_for_stmt (stmt);
 658               verify_def (bb, definition_block,
 659                           name, stmt, !is_gimple_reg (name));
 660
 661             }
 662         }
 663     }
 664
 665   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
 666
 667   /* Now verify all the uses and make sure they agree with the definitions
 668      found in the previous pass.  */
 669   FOR_EACH_BB (bb)
 670     {
 671       edge e;
 672       tree phi;
 673       edge_iterator ei;
 674       block_stmt_iterator bsi;
 675
 676       /* Make sure that all edges have a clear 'aux' field.  */
 677       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
 678         {
 679           if (e->aux)
 680             {
 681               error ("AUX pointer initialized for edge %d->%d\n", e->src->index,
 682                       e->dest->index);
 683               goto err;
 684             }
 685         }
 686
 687       /* Verify the arguments for every PHI node in the block.  */
 688       for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
 689         {
 690           if (verify_phi_args (phi, bb, definition_block))
 691             goto err;
 692           bitmap_set_bit (names_defined_in_bb,
 693                           SSA_NAME_VERSION (PHI_RESULT (phi)));
 694         }
 695
 696       /* Now verify all the uses and vuses in every statement of the block.  */
 697       for (bsi = bsi_start (bb); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
 698         {
 699           tree stmt = bsi_stmt (bsi);
 700           use_operand_p use_p;
 701
 702           if (check_modified_stmt && stmt_modified_p (stmt))
 703             {
 704               error ("Stmt (0x%x) marked modified after optimization pass : ",
 705                      (unsigned long)stmt);
 706               print_generic_stmt (stderr, stmt, TDF_VOPS);
 707               goto err;
 708             }
 709
 710           if (TREE_CODE (stmt) == MODIFY_EXPR
 711               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (stmt, 0)) != SSA_NAME)
 712             {
 713               tree lhs, base_address;
 714
 715               lhs = TREE_OPERAND (stmt, 0);
 716               base_address = get_base_address (lhs);
 717
 718               if (base_address
 719                   && SSA_VAR_P (base_address)
 720                   && NUM_V_MAY_DEFS (STMT_V_MAY_DEF_OPS (stmt)) == 0
 721                   && NUM_V_MUST_DEFS (STMT_V_MUST_DEF_OPS (stmt)) == 0)
 722                 {
 723                   error ("Statement makes a memory store, but has no "
 724                          "V_MAY_DEFS nor V_MUST_DEFS");
 725                   print_generic_stmt (stderr, stmt, TDF_VOPS);
 726                   goto err;
 727                 }
 728             }
 729
 730
 731           if (stmt_ann (stmt)->makes_aliased_stores
 732               && NUM_V_MAY_DEFS (STMT_V_MAY_DEF_OPS (stmt)) == 0)
 733             {
 734               error ("Statement makes aliased stores, but has no V_MAY_DEFS");
 735               print_generic_stmt (stderr, stmt, TDF_VOPS);
 736               goto err;
 737             }
 738
 739           FOR_EACH_SSA_USE_OPERAND (use_p, stmt, iter,
 740                                     SSA_OP_ALL_USES | SSA_OP_ALL_KILLS)
 741             {
 742               op = USE_FROM_PTR (use_p);
 743               if (verify_use (bb, definition_block[SSA_NAME_VERSION (op)],
 744                               use_p, stmt, false, !is_gimple_reg (op),
 745                               names_defined_in_bb))
 746                 goto err;
 747             }
 748
 749           FOR_EACH_SSA_TREE_OPERAND (op, stmt, iter, SSA_OP_ALL_DEFS)
 750             {
 751               bitmap_set_bit (names_defined_in_bb, SSA_NAME_VERSION (op));
 752             }
 753         }
 754
 755       bitmap_clear (names_defined_in_bb);
 756     }
 757
 758   /* Finally, verify alias information.  */
 759   verify_alias_info ();
 760
 761   free (definition_block);
 762   /* Restore the dominance information to its prior known state, so
 763      that we do not perturb the compiler's subsequent behavior.  */
 764   if (orig_dom_state == DOM_NONE)
 765     free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
 766   else
 767     dom_computed[CDI_DOMINATORS] = orig_dom_state;
 768
 769   BITMAP_FREE (names_defined_in_bb);
 770   timevar_pop (TV_TREE_SSA_VERIFY);
 771   return;
 772
 773 err:
 774   internal_error ("verify_ssa failed.");
 775 }
 776
 777
 778 /* Initialize global DFA and SSA structures.  */
 779
 780 void
 781 init_tree_ssa (void)
 782 {
 783   VARRAY_TREE_INIT (referenced_vars, 20, "referenced_vars");
 784   call_clobbered_vars = BITMAP_ALLOC (NULL);
 785   addressable_vars = BITMAP_ALLOC (NULL);
 786   init_ssanames ();
 787   init_phinodes ();
 788   global_var = NULL_TREE;
 789   aliases_computed_p = false;
 790 }
 791
 792
 793 /* Deallocate memory associated with SSA data structures for FNDECL.  */
 794
 795 void
 796 delete_tree_ssa (void)
 797 {
 798   size_t i;
 799   basic_block bb;
 800   block_stmt_iterator bsi;
 801
 802   /* Remove annotations from every tree in the function.  */
 803   FOR_EACH_BB (bb)
 804     for (bsi = bsi_start (bb); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
 805       {
 806         tree stmt = bsi_stmt (bsi);
 807         release_defs (stmt);
 808         ggc_free (stmt->common.ann);
 809         stmt->common.ann = NULL;
 810       }
 811
 812   /* Remove annotations from every referenced variable.  */
 813   if (referenced_vars)
 814     {
 815       for (i = 0; i < num_referenced_vars; i++)
 816         {
 817           tree var = referenced_var (i);
 818           ggc_free (var->common.ann);
 819           var->common.ann = NULL;
 820         }
 821       referenced_vars = NULL;
 822     }
 823
 824   fini_ssanames ();
 825   fini_phinodes ();
 826
 827   global_var = NULL_TREE;
 828   BITMAP_FREE (call_clobbered_vars);
 829   call_clobbered_vars = NULL;
 830   BITMAP_FREE (addressable_vars);
 831   addressable_vars = NULL;
 832   modified_noreturn_calls = NULL;
 833   aliases_computed_p = false;
 834 }
 835
 836
 837 /* Return true if EXPR is a useless type conversion, otherwise return
 838    false.  */
 839
 840 bool
 841 tree_ssa_useless_type_conversion_1 (tree outer_type, tree inner_type)
 842 {
 843   if (inner_type == outer_type)
 844     return true;
 845
 846   /* Changes in machine mode are never useless conversions.  */
 847   if (TYPE_MODE (inner_type) != TYPE_MODE (outer_type))
 848     return false;
 849
 850   /* If the inner and outer types are effectively the same, then
 851      strip the type conversion and enter the equivalence into
 852      the table.  */
 853   if (lang_hooks.types_compatible_p (inner_type, outer_type))
 854     return true;
 855
 856   /* If both types are pointers and the outer type is a (void *), then
 857      the conversion is not necessary.  The opposite is not true since
 858      that conversion would result in a loss of information if the
 859      equivalence was used.  Consider an indirect function call where
 860      we need to know the exact type of the function to correctly
 861      implement the ABI.  */
 862   else if (POINTER_TYPE_P (inner_type)
 863            && POINTER_TYPE_P (outer_type)
 864            && TYPE_REF_CAN_ALIAS_ALL (inner_type)
 865               == TYPE_REF_CAN_ALIAS_ALL (outer_type)
 866            && TREE_CODE (TREE_TYPE (outer_type)) == VOID_TYPE)
 867     return true;
 868
 869   /* Pointers and references are equivalent once we get to GENERIC,
 870      so strip conversions that just switch between them.  */
 871   else if (POINTER_TYPE_P (inner_type)
 872            && POINTER_TYPE_P (outer_type)
 873            && TYPE_REF_CAN_ALIAS_ALL (inner_type)
 874               == TYPE_REF_CAN_ALIAS_ALL (outer_type)
 875            && lang_hooks.types_compatible_p (TREE_TYPE (inner_type),
 876                                              TREE_TYPE (outer_type)))
 877     return true;
 878
 879   /* If both the inner and outer types are integral types, then the
 880      conversion is not necessary if they have the same mode and
 881      signedness and precision, and both or neither are boolean.  Some
 882      code assumes an invariant that boolean types stay boolean and do
 883      not become 1-bit bit-field types.  Note that types with precision
 884      not using all bits of the mode (such as bit-field types in C)
 885      mean that testing of precision is necessary.  */
 886   else if (INTEGRAL_TYPE_P (inner_type)
 887            && INTEGRAL_TYPE_P (outer_type)
 888            && TYPE_UNSIGNED (inner_type) == TYPE_UNSIGNED (outer_type)
 889            && TYPE_PRECISION (inner_type) == TYPE_PRECISION (outer_type))
 890     {
 891       bool first_boolean = (TREE_CODE (inner_type) == BOOLEAN_TYPE);
 892       bool second_boolean = (TREE_CODE (outer_type) == BOOLEAN_TYPE);
 893       if (first_boolean == second_boolean)
 894         return true;
 895     }
 896
 897   /* Recurse for complex types.  */
 898   else if (TREE_CODE (inner_type) == COMPLEX_TYPE
 899            && TREE_CODE (outer_type) == COMPLEX_TYPE
 900            && tree_ssa_useless_type_conversion_1 (TREE_TYPE (outer_type),
 901                                                   TREE_TYPE (inner_type)))
 902     return true;
 903
 904   return false;
 905 }
 906
 907 /* Return true if EXPR is a useless type conversion, otherwise return
 908    false.  */
 909
 910 bool
 911 tree_ssa_useless_type_conversion (tree expr)
 912 {
 913   /* If we have an assignment that merely uses a NOP_EXPR to change
 914      the top of the RHS to the type of the LHS and the type conversion
 915      is "safe", then strip away the type conversion so that we can
 916      enter LHS = RHS into the const_and_copies table.  */
 917   if (TREE_CODE (expr) == NOP_EXPR || TREE_CODE (expr) == CONVERT_EXPR
 918       || TREE_CODE (expr) == VIEW_CONVERT_EXPR
 919       || TREE_CODE (expr) == NON_LVALUE_EXPR)
 920     return tree_ssa_useless_type_conversion_1 (TREE_TYPE (expr),
 921                                                TREE_TYPE (TREE_OPERAND (expr,
 922                                                                         0)));
 923
 924
 925   return false;
 926 }
 927
 928 /* Returns true if statement STMT may read memory.  */
 929
 930 bool
 931 stmt_references_memory_p (tree stmt)
 932 {
 933   stmt_ann_t ann = stmt_ann (stmt);
 934
 935   if (ann->has_volatile_ops)
 936     return true;
 937
 938   return (NUM_VUSES (VUSE_OPS (ann)) > 0
 939           || NUM_V_MAY_DEFS (V_MAY_DEF_OPS (ann)) > 0
 940           || NUM_V_MUST_DEFS (V_MUST_DEF_OPS (ann)) > 0);
 941 }
 942
 943 /* Internal helper for walk_use_def_chains.  VAR, FN and DATA are as
 944    described in walk_use_def_chains.
 945
 946    VISITED is a pointer set used to mark visited SSA_NAMEs to avoid
 947       infinite loops.  We used to have a bitmap for this to just mark
 948       SSA versions we had visited.  But non-sparse bitmaps are way too
 949       expensive, while sparse bitmaps may cause quadratic behavior.
 950
 951    IS_DFS is true if the caller wants to perform a depth-first search
 952       when visiting PHI nodes.  A DFS will visit each PHI argument and
 953       call FN after each one.  Otherwise, all the arguments are
 954       visited first and then FN is called with each of the visited
 955       arguments in a separate pass.  */
 956
 957 static bool
 958 walk_use_def_chains_1 (tree var, walk_use_def_chains_fn fn, void *data,
 959                        struct pointer_set_t *visited, bool is_dfs)
 960 {
 961   tree def_stmt;
 962
 963   if (pointer_set_insert (visited, var))
 964     return false;
 965
 966   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (var);
 967
 968   if (TREE_CODE (def_stmt) != PHI_NODE)
 969     {
 970       /* If we reached the end of the use-def chain, call FN.  */
 971       return fn (var, def_stmt, data);
 972     }
 973   else
 974     {
 975       int i;
 976
 977       /* When doing a breadth-first search, call FN before following the
 978          use-def links for each argument.  */
 979       if (!is_dfs)
 980         for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (def_stmt); i++)
 981           if (fn (PHI_ARG_DEF (def_stmt, i), def_stmt, data))
 982             return true;
 983
 984       /* Follow use-def links out of each PHI argument.  */
 985       for (i = 0; i < PHI_NUM_ARGS (def_stmt); i++)
 986         {
 987           tree arg = PHI_ARG_DEF (def_stmt, i);
 988           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME
 989               && walk_use_def_chains_1 (arg, fn, data, visited, is_dfs))
 990             return true;
 991         }
 992
 993       /* When doing a depth-first search, call FN after 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
1001   return false;
1002 }
1003
1004
1005
1006 /* Walk use-def chains starting at the SSA variable VAR.  Call
1007    function FN at each reaching definition found.  FN takes three
1008    arguments: VAR, its defining statement (DEF_STMT) and a generic
1009    pointer to whatever state information that FN may want to maintain
1010    (DATA).  FN is able to stop the walk by returning true, otherwise
1011    in order to continue the walk, FN should return false.
1012
1013    Note, that if DEF_STMT is a PHI node, the semantics are slightly
1014    different.  The first argument to FN is no longer the original
1015    variable VAR, but the PHI argument currently being examined.  If FN
1016    wants to get at VAR, it should call PHI_RESULT (PHI).
1017
1018    If IS_DFS is true, this function will:
1019
1020         1- walk the use-def chains for all the PHI arguments, and,
1021         2- call (*FN) (ARG, PHI, DATA) on all the PHI arguments.
1022
1023    If IS_DFS is false, the two steps above are done in reverse order
1024    (i.e., a breadth-first search).  */
1025
1026
1027 void
1028 walk_use_def_chains (tree var, walk_use_def_chains_fn fn, void *data,
1029                      bool is_dfs)
1030 {
1031   tree def_stmt;
1032
1033   gcc_assert (TREE_CODE (var) == SSA_NAME);
1034
1035   def_stmt = SSA_NAME_DEF_STMT (var);
1036
1037   /* We only need to recurse if the reaching definition comes from a PHI
1038      node.  */
1039   if (TREE_CODE (def_stmt) != PHI_NODE)
1040     (*fn) (var, def_stmt, data);
1041   else
1042     {
1043       struct pointer_set_t *visited = pointer_set_create ();
1044       walk_use_def_chains_1 (var, fn, data, visited, is_dfs);
1045       pointer_set_destroy (visited);
1046     }
1047 }
1048
1049 \f
1050 /* Emit warnings for uninitialized variables.  This is done in two passes.
1051
1052    The first pass notices real uses of SSA names with default definitions.
1053    Such uses are unconditionally uninitialized, and we can be certain that
1054    such a use is a mistake.  This pass is run before most optimizations,
1055    so that we catch as many as we can.
1056
1057    The second pass follows PHI nodes to find uses that are potentially
1058    uninitialized.  In this case we can't necessarily prove that the use
1059    is really uninitialized.  This pass is run after most optimizations,
1060    so that we thread as many jumps and possible, and delete as much dead
1061    code as possible, in order to reduce false positives.  We also look
1062    again for plain uninitialized variables, since optimization may have
1063    changed conditionally uninitialized to unconditionally uninitialized.  */
1064
1065 /* Emit a warning for T, an SSA_NAME, being uninitialized.  The exact
1066    warning text is in MSGID and LOCUS may contain a location or be null.  */
1067
1068 static void
1069 warn_uninit (tree t, const char *msgid, void *data)
1070 {
1071   tree var = SSA_NAME_VAR (t);
1072   tree def = SSA_NAME_DEF_STMT (t);
1073   tree context = (tree) data;
1074   location_t * locus;
1075
1076   /* Default uses (indicated by an empty definition statement),
1077      are uninitialized.  */
1078   if (!IS_EMPTY_STMT (def))
1079     return;
1080
1081   /* Except for PARMs of course, which are always initialized.  */
1082   if (TREE_CODE (var) == PARM_DECL)
1083     return;
1084
1085   /* Hard register variables get their initial value from the ether.  */
1086   if (TREE_CODE (var) == VAR_DECL && DECL_HARD_REGISTER (var))
1087     return;
1088
1089   /* TREE_NO_WARNING either means we already warned, or the front end
1090      wishes to suppress the warning.  */
1091   if (TREE_NO_WARNING (var))
1092     return;
1093
1094   locus = (context != NULL && EXPR_HAS_LOCATION (context)
1095            ? EXPR_LOCUS (context)
1096            : &DECL_SOURCE_LOCATION (var));
1097   warning (msgid, locus, var);
1098   TREE_NO_WARNING (var) = 1;
1099 }
1100
1101 /* Called via walk_tree, look for SSA_NAMEs that have empty definitions
1102    and warn about them.  */
1103
1104 static tree
1105 warn_uninitialized_var (tree *tp, int *walk_subtrees, void *data)
1106 {
1107   tree t = *tp;
1108
1109   /* We only do data flow with SSA_NAMEs, so that's all we can warn about.  */
1110   if (TREE_CODE (t) == SSA_NAME)
1111     {
1112       warn_uninit (t, "%H%qD is used uninitialized in this function", data);
1113       *walk_subtrees = 0;
1114     }
1115   else if (IS_TYPE_OR_DECL_P (t))
1116     *walk_subtrees = 0;
1117
1118   return NULL_TREE;
1119 }
1120
1121 /* Look for inputs to PHI that are SSA_NAMEs that have empty definitions
1122    and warn about them.  */
1123
1124 static void
1125 warn_uninitialized_phi (tree phi)
1126 {
1127   int i, n = PHI_NUM_ARGS (phi);
1128
1129   /* Don't look at memory tags.  */
1130   if (!is_gimple_reg (PHI_RESULT (phi)))
1131     return;
1132
1133   for (i = 0; i < n; ++i)
1134     {
1135       tree op = PHI_ARG_DEF (phi, i);
1136       if (TREE_CODE (op) == SSA_NAME)
1137         warn_uninit (op, "%H%qD may be used uninitialized in this function",
1138                      NULL);
1139     }
1140 }
1141
1142 static void
1143 execute_early_warn_uninitialized (void)
1144 {
1145   block_stmt_iterator bsi;
1146   basic_block bb;
1147
1148   FOR_EACH_BB (bb)
1149     for (bsi = bsi_start (bb); !bsi_end_p (bsi); bsi_next (&bsi))
1150       {
1151         tree context = bsi_stmt (bsi);
1152         walk_tree (bsi_stmt_ptr (bsi), warn_uninitialized_var,
1153                    context, NULL);
1154       }
1155 }
1156
1157 static void
1158 execute_late_warn_uninitialized (void)
1159 {
1160   basic_block bb;
1161   tree phi;
1162
1163   /* Re-do the plain uninitialized variable check, as optimization may have
1164      straightened control flow.  Do this first so that we don't accidentally
1165      get a "may be" warning when we'd have seen an "is" warning later.  */
1166   execute_early_warn_uninitialized ();
1167
1168   FOR_EACH_BB (bb)
1169     for (phi = phi_nodes (bb); phi; phi = PHI_CHAIN (phi))
1170       warn_uninitialized_phi (phi);
1171 }
1172
1173 static bool
1174 gate_warn_uninitialized (void)
1175 {
1176   return warn_uninitialized != 0;
1177 }
1178
1179 struct tree_opt_pass pass_early_warn_uninitialized =
1180 {
1181   NULL,                                 /* name */
1182   gate_warn_uninitialized,              /* gate */
1183   execute_early_warn_uninitialized,     /* execute */
1184   NULL,                                 /* sub */
1185   NULL,                                 /* next */
1186   0,                                    /* static_pass_number */
1187   0,                                    /* tv_id */
1188   PROP_ssa,                             /* properties_required */
1189   0,                                    /* properties_provided */
1190   0,                                    /* properties_destroyed */
1191   0,                                    /* todo_flags_start */
1192   0,                                    /* todo_flags_finish */
1193   0                                     /* letter */
1194 };
1195
1196 struct tree_opt_pass pass_late_warn_uninitialized =
1197 {
1198   NULL,                                 /* name */
1199   gate_warn_uninitialized,              /* gate */
1200   execute_late_warn_uninitialized,      /* execute */
1201   NULL,                                 /* sub */
1202   NULL,                                 /* next */
1203   0,                                    /* static_pass_number */
1204   0,                                    /* tv_id */
1205   PROP_ssa,                             /* properties_required */
1206   0,                                    /* properties_provided */
1207   0,                                    /* properties_destroyed */
1208   0,                                    /* todo_flags_start */
1209   0,                                    /* todo_flags_finish */
1210   0                                     /* letter */
1211 };
1212