aarch64 - Set the mode for the unspec in speculation_tracker insn.
[platform/upstream/linaro-gcc.git] / gcc / tree-ssa-structalias.c
1 /* Tree based points-to analysis
2    Copyright (C) 2005-2016 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Daniel Berlin <dberlin@dberlin.org>
4
5    This file is part of GCC.
6
7    GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
8    under the terms of the GNU General Public License as published by
9    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
10    (at your option) any later version.
11
12    GCC is distributed in the hope that it will be useful,
13    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15    GNU General Public License for more details.
16
17    You should have received a copy of the GNU General Public License
18    along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
19    <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
20
21 #include "config.h"
22 #include "system.h"
23 #include "coretypes.h"
24 #include "backend.h"
25 #include "rtl.h"
26 #include "tree.h"
27 #include "gimple.h"
28 #include "alloc-pool.h"
29 #include "tree-pass.h"
30 #include "ssa.h"
31 #include "cgraph.h"
32 #include "tree-pretty-print.h"
33 #include "diagnostic-core.h"
34 #include "fold-const.h"
35 #include "stor-layout.h"
36 #include "stmt.h"
37 #include "gimple-iterator.h"
38 #include "tree-into-ssa.h"
39 #include "tree-dfa.h"
40 #include "params.h"
41 #include "gimple-walk.h"
42
43 /* The idea behind this analyzer is to generate set constraints from the
44    program, then solve the resulting constraints in order to generate the
45    points-to sets.
46
47    Set constraints are a way of modeling program analysis problems that
48    involve sets.  They consist of an inclusion constraint language,
49    describing the variables (each variable is a set) and operations that
50    are involved on the variables, and a set of rules that derive facts
51    from these operations.  To solve a system of set constraints, you derive
52    all possible facts under the rules, which gives you the correct sets
53    as a consequence.
54
55    See  "Efficient Field-sensitive pointer analysis for C" by "David
56    J. Pearce and Paul H. J. Kelly and Chris Hankin, at
57    http://citeseer.ist.psu.edu/pearce04efficient.html
58
59    Also see "Ultra-fast Aliasing Analysis using CLA: A Million Lines
60    of C Code in a Second" by ""Nevin Heintze and Olivier Tardieu" at
61    http://citeseer.ist.psu.edu/heintze01ultrafast.html
62
63    There are three types of real constraint expressions, DEREF,
64    ADDRESSOF, and SCALAR.  Each constraint expression consists
65    of a constraint type, a variable, and an offset.
66
67    SCALAR is a constraint expression type used to represent x, whether
68    it appears on the LHS or the RHS of a statement.
69    DEREF is a constraint expression type used to represent *x, whether
70    it appears on the LHS or the RHS of a statement.
71    ADDRESSOF is a constraint expression used to represent &x, whether
72    it appears on the LHS or the RHS of a statement.
73
74    Each pointer variable in the program is assigned an integer id, and
75    each field of a structure variable is assigned an integer id as well.
76
77    Structure variables are linked to their list of fields through a "next
78    field" in each variable that points to the next field in offset
79    order.
80    Each variable for a structure field has
81
82    1. "size", that tells the size in bits of that field.
83    2. "fullsize, that tells the size in bits of the entire structure.
84    3. "offset", that tells the offset in bits from the beginning of the
85    structure to this field.
86
87    Thus,
88    struct f
89    {
90      int a;
91      int b;
92    } foo;
93    int *bar;
94
95    looks like
96
97    foo.a -> id 1, size 32, offset 0, fullsize 64, next foo.b
98    foo.b -> id 2, size 32, offset 32, fullsize 64, next NULL
99    bar -> id 3, size 32, offset 0, fullsize 32, next NULL
100
101
102   In order to solve the system of set constraints, the following is
103   done:
104
105   1. Each constraint variable x has a solution set associated with it,
106   Sol(x).
107
108   2. Constraints are separated into direct, copy, and complex.
109   Direct constraints are ADDRESSOF constraints that require no extra
110   processing, such as P = &Q
111   Copy constraints are those of the form P = Q.
112   Complex constraints are all the constraints involving dereferences
113   and offsets (including offsetted copies).
114
115   3. All direct constraints of the form P = &Q are processed, such
116   that Q is added to Sol(P)
117
118   4. All complex constraints for a given constraint variable are stored in a
119   linked list attached to that variable's node.
120
121   5. A directed graph is built out of the copy constraints. Each
122   constraint variable is a node in the graph, and an edge from
123   Q to P is added for each copy constraint of the form P = Q
124
125   6. The graph is then walked, and solution sets are
126   propagated along the copy edges, such that an edge from Q to P
127   causes Sol(P) <- Sol(P) union Sol(Q).
128
129   7.  As we visit each node, all complex constraints associated with
130   that node are processed by adding appropriate copy edges to the graph, or the
131   appropriate variables to the solution set.
132
133   8. The process of walking the graph is iterated until no solution
134   sets change.
135
136   Prior to walking the graph in steps 6 and 7, We perform static
137   cycle elimination on the constraint graph, as well
138   as off-line variable substitution.
139
140   TODO: Adding offsets to pointer-to-structures can be handled (IE not punted
141   on and turned into anything), but isn't.  You can just see what offset
142   inside the pointed-to struct it's going to access.
143
144   TODO: Constant bounded arrays can be handled as if they were structs of the
145   same number of elements.
146
147   TODO: Modeling heap and incoming pointers becomes much better if we
148   add fields to them as we discover them, which we could do.
149
150   TODO: We could handle unions, but to be honest, it's probably not
151   worth the pain or slowdown.  */
152
153 /* IPA-PTA optimizations possible.
154
155    When the indirect function called is ANYTHING we can add disambiguation
156    based on the function signatures (or simply the parameter count which
157    is the varinfo size).  We also do not need to consider functions that
158    do not have their address taken.
159
160    The is_global_var bit which marks escape points is overly conservative
161    in IPA mode.  Split it to is_escape_point and is_global_var - only
162    externally visible globals are escape points in IPA mode.
163    There is now is_ipa_escape_point but this is only used in a few
164    selected places.
165
166    The way we introduce DECL_PT_UID to avoid fixing up all points-to
167    sets in the translation unit when we copy a DECL during inlining
168    pessimizes precision.  The advantage is that the DECL_PT_UID keeps
169    compile-time and memory usage overhead low - the points-to sets
170    do not grow or get unshared as they would during a fixup phase.
171    An alternative solution is to delay IPA PTA until after all
172    inlining transformations have been applied.
173
174    The way we propagate clobber/use information isn't optimized.
175    It should use a new complex constraint that properly filters
176    out local variables of the callee (though that would make
177    the sets invalid after inlining).  OTOH we might as well
178    admit defeat to WHOPR and simply do all the clobber/use analysis
179    and propagation after PTA finished but before we threw away
180    points-to information for memory variables.  WHOPR and PTA
181    do not play along well anyway - the whole constraint solving
182    would need to be done in WPA phase and it will be very interesting
183    to apply the results to local SSA names during LTRANS phase.
184
185    We probably should compute a per-function unit-ESCAPE solution
186    propagating it simply like the clobber / uses solutions.  The
187    solution can go alongside the non-IPA espaced solution and be
188    used to query which vars escape the unit through a function.
189    This is also required to make the escaped-HEAP trick work in IPA mode.
190
191    We never put function decls in points-to sets so we do not
192    keep the set of called functions for indirect calls.
193
194    And probably more.  */
195
196 static bool use_field_sensitive = true;
197 static int in_ipa_mode = 0;
198
199 /* Used for predecessor bitmaps. */
200 static bitmap_obstack predbitmap_obstack;
201
202 /* Used for points-to sets.  */
203 static bitmap_obstack pta_obstack;
204
205 /* Used for oldsolution members of variables. */
206 static bitmap_obstack oldpta_obstack;
207
208 /* Used for per-solver-iteration bitmaps.  */
209 static bitmap_obstack iteration_obstack;
210
211 static unsigned int create_variable_info_for (tree, const char *, bool);
212 typedef struct constraint_graph *constraint_graph_t;
213 static void unify_nodes (constraint_graph_t, unsigned int, unsigned int, bool);
214
215 struct constraint;
216 typedef struct constraint *constraint_t;
217
218
219 #define EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP(a, b, c, d)        \
220   if (a)                                                \
221     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (a, b, c, d)
222
223 static struct constraint_stats
224 {
225   unsigned int total_vars;
226   unsigned int nonpointer_vars;
227   unsigned int unified_vars_static;
228   unsigned int unified_vars_dynamic;
229   unsigned int iterations;
230   unsigned int num_edges;
231   unsigned int num_implicit_edges;
232   unsigned int points_to_sets_created;
233 } stats;
234
235 struct variable_info
236 {
237   /* ID of this variable  */
238   unsigned int id;
239
240   /* True if this is a variable created by the constraint analysis, such as
241      heap variables and constraints we had to break up.  */
242   unsigned int is_artificial_var : 1;
243
244   /* True if this is a special variable whose solution set should not be
245      changed.  */
246   unsigned int is_special_var : 1;
247
248   /* True for variables whose size is not known or variable.  */
249   unsigned int is_unknown_size_var : 1;
250
251   /* True for (sub-)fields that represent a whole variable.  */
252   unsigned int is_full_var : 1;
253
254   /* True if this is a heap variable.  */
255   unsigned int is_heap_var : 1;
256
257   /* True if this field may contain pointers.  */
258   unsigned int may_have_pointers : 1;
259
260   /* True if this field has only restrict qualified pointers.  */
261   unsigned int only_restrict_pointers : 1;
262
263   /* True if this represents a heap var created for a restrict qualified
264      pointer.  */
265   unsigned int is_restrict_var : 1;
266
267   /* True if this represents a global variable.  */
268   unsigned int is_global_var : 1;
269
270   /* True if this represents a module escape point for IPA analysis.  */
271   unsigned int is_ipa_escape_point : 1;
272
273   /* True if this represents a IPA function info.  */
274   unsigned int is_fn_info : 1;
275
276   /* ???  Store somewhere better.  */
277   unsigned short ruid;
278
279   /* The ID of the variable for the next field in this structure
280      or zero for the last field in this structure.  */
281   unsigned next;
282
283   /* The ID of the variable for the first field in this structure.  */
284   unsigned head;
285
286   /* Offset of this variable, in bits, from the base variable  */
287   unsigned HOST_WIDE_INT offset;
288
289   /* Size of the variable, in bits.  */
290   unsigned HOST_WIDE_INT size;
291
292   /* Full size of the base variable, in bits.  */
293   unsigned HOST_WIDE_INT fullsize;
294
295   /* Name of this variable */
296   const char *name;
297
298   /* Tree that this variable is associated with.  */
299   tree decl;
300
301   /* Points-to set for this variable.  */
302   bitmap solution;
303
304   /* Old points-to set for this variable.  */
305   bitmap oldsolution;
306 };
307 typedef struct variable_info *varinfo_t;
308
309 static varinfo_t first_vi_for_offset (varinfo_t, unsigned HOST_WIDE_INT);
310 static varinfo_t first_or_preceding_vi_for_offset (varinfo_t,
311                                                    unsigned HOST_WIDE_INT);
312 static varinfo_t lookup_vi_for_tree (tree);
313 static inline bool type_can_have_subvars (const_tree);
314 static void make_param_constraints (varinfo_t);
315
316 /* Pool of variable info structures.  */
317 static object_allocator<variable_info> variable_info_pool
318   ("Variable info pool");
319
320 /* Map varinfo to final pt_solution.  */
321 static hash_map<varinfo_t, pt_solution *> *final_solutions;
322 struct obstack final_solutions_obstack;
323
324 /* Table of variable info structures for constraint variables.
325    Indexed directly by variable info id.  */
326 static vec<varinfo_t> varmap;
327
328 /* Return the varmap element N */
329
330 static inline varinfo_t
331 get_varinfo (unsigned int n)
332 {
333   return varmap[n];
334 }
335
336 /* Return the next variable in the list of sub-variables of VI
337    or NULL if VI is the last sub-variable.  */
338
339 static inline varinfo_t
340 vi_next (varinfo_t vi)
341 {
342   return get_varinfo (vi->next);
343 }
344
345 /* Static IDs for the special variables.  Variable ID zero is unused
346    and used as terminator for the sub-variable chain.  */
347 enum { nothing_id = 1, anything_id = 2, string_id = 3,
348        escaped_id = 4, nonlocal_id = 5,
349        storedanything_id = 6, integer_id = 7 };
350
351 /* Return a new variable info structure consisting for a variable
352    named NAME, and using constraint graph node NODE.  Append it
353    to the vector of variable info structures.  */
354
355 static varinfo_t
356 new_var_info (tree t, const char *name, bool add_id)
357 {
358   unsigned index = varmap.length ();
359   varinfo_t ret = variable_info_pool.allocate ();
360
361   if (dump_file && add_id)
362     {
363       char *tempname = xasprintf ("%s(%d)", name, index);
364       name = ggc_strdup (tempname);
365       free (tempname);
366     }
367
368   ret->id = index;
369   ret->name = name;
370   ret->decl = t;
371   /* Vars without decl are artificial and do not have sub-variables.  */
372   ret->is_artificial_var = (t == NULL_TREE);
373   ret->is_special_var = false;
374   ret->is_unknown_size_var = false;
375   ret->is_full_var = (t == NULL_TREE);
376   ret->is_heap_var = false;
377   ret->may_have_pointers = true;
378   ret->only_restrict_pointers = false;
379   ret->is_restrict_var = false;
380   ret->ruid = 0;
381   ret->is_global_var = (t == NULL_TREE);
382   ret->is_ipa_escape_point = false;
383   ret->is_fn_info = false;
384   if (t && DECL_P (t))
385     ret->is_global_var = (is_global_var (t)
386                           /* We have to treat even local register variables
387                              as escape points.  */
388                           || (TREE_CODE (t) == VAR_DECL
389                               && DECL_HARD_REGISTER (t)));
390   ret->solution = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
391   ret->oldsolution = NULL;
392   ret->next = 0;
393   ret->head = ret->id;
394
395   stats.total_vars++;
396
397   varmap.safe_push (ret);
398
399   return ret;
400 }
401
402 /* A map mapping call statements to per-stmt variables for uses
403    and clobbers specific to the call.  */
404 static hash_map<gimple *, varinfo_t> *call_stmt_vars;
405
406 /* Lookup or create the variable for the call statement CALL.  */
407
408 static varinfo_t
409 get_call_vi (gcall *call)
410 {
411   varinfo_t vi, vi2;
412
413   bool existed;
414   varinfo_t *slot_p = &call_stmt_vars->get_or_insert (call, &existed);
415   if (existed)
416     return *slot_p;
417
418   vi = new_var_info (NULL_TREE, "CALLUSED", true);
419   vi->offset = 0;
420   vi->size = 1;
421   vi->fullsize = 2;
422   vi->is_full_var = true;
423
424   vi2 = new_var_info (NULL_TREE, "CALLCLOBBERED", true);
425   vi2->offset = 1;
426   vi2->size = 1;
427   vi2->fullsize = 2;
428   vi2->is_full_var = true;
429
430   vi->next = vi2->id;
431
432   *slot_p = vi;
433   return vi;
434 }
435
436 /* Lookup the variable for the call statement CALL representing
437    the uses.  Returns NULL if there is nothing special about this call.  */
438
439 static varinfo_t
440 lookup_call_use_vi (gcall *call)
441 {
442   varinfo_t *slot_p = call_stmt_vars->get (call);
443   if (slot_p)
444     return *slot_p;
445
446   return NULL;
447 }
448
449 /* Lookup the variable for the call statement CALL representing
450    the clobbers.  Returns NULL if there is nothing special about this call.  */
451
452 static varinfo_t
453 lookup_call_clobber_vi (gcall *call)
454 {
455   varinfo_t uses = lookup_call_use_vi (call);
456   if (!uses)
457     return NULL;
458
459   return vi_next (uses);
460 }
461
462 /* Lookup or create the variable for the call statement CALL representing
463    the uses.  */
464
465 static varinfo_t
466 get_call_use_vi (gcall *call)
467 {
468   return get_call_vi (call);
469 }
470
471 /* Lookup or create the variable for the call statement CALL representing
472    the clobbers.  */
473
474 static varinfo_t ATTRIBUTE_UNUSED
475 get_call_clobber_vi (gcall *call)
476 {
477   return vi_next (get_call_vi (call));
478 }
479
480
481 enum constraint_expr_type {SCALAR, DEREF, ADDRESSOF};
482
483 /* An expression that appears in a constraint.  */
484
485 struct constraint_expr
486 {
487   /* Constraint type.  */
488   constraint_expr_type type;
489
490   /* Variable we are referring to in the constraint.  */
491   unsigned int var;
492
493   /* Offset, in bits, of this constraint from the beginning of
494      variables it ends up referring to.
495
496      IOW, in a deref constraint, we would deref, get the result set,
497      then add OFFSET to each member.   */
498   HOST_WIDE_INT offset;
499 };
500
501 /* Use 0x8000... as special unknown offset.  */
502 #define UNKNOWN_OFFSET HOST_WIDE_INT_MIN
503
504 typedef struct constraint_expr ce_s;
505 static void get_constraint_for_1 (tree, vec<ce_s> *, bool, bool);
506 static void get_constraint_for (tree, vec<ce_s> *);
507 static void get_constraint_for_rhs (tree, vec<ce_s> *);
508 static void do_deref (vec<ce_s> *);
509
510 /* Our set constraints are made up of two constraint expressions, one
511    LHS, and one RHS.
512
513    As described in the introduction, our set constraints each represent an
514    operation between set valued variables.
515 */
516 struct constraint
517 {
518   struct constraint_expr lhs;
519   struct constraint_expr rhs;
520 };
521
522 /* List of constraints that we use to build the constraint graph from.  */
523
524 static vec<constraint_t> constraints;
525 static object_allocator<constraint> constraint_pool ("Constraint pool");
526
527 /* The constraint graph is represented as an array of bitmaps
528    containing successor nodes.  */
529
530 struct constraint_graph
531 {
532   /* Size of this graph, which may be different than the number of
533      nodes in the variable map.  */
534   unsigned int size;
535
536   /* Explicit successors of each node. */
537   bitmap *succs;
538
539   /* Implicit predecessors of each node (Used for variable
540      substitution). */
541   bitmap *implicit_preds;
542
543   /* Explicit predecessors of each node (Used for variable substitution).  */
544   bitmap *preds;
545
546   /* Indirect cycle representatives, or -1 if the node has no indirect
547      cycles.  */
548   int *indirect_cycles;
549
550   /* Representative node for a node.  rep[a] == a unless the node has
551      been unified. */
552   unsigned int *rep;
553
554   /* Equivalence class representative for a label.  This is used for
555      variable substitution.  */
556   int *eq_rep;
557
558   /* Pointer equivalence label for a node.  All nodes with the same
559      pointer equivalence label can be unified together at some point
560      (either during constraint optimization or after the constraint
561      graph is built).  */
562   unsigned int *pe;
563
564   /* Pointer equivalence representative for a label.  This is used to
565      handle nodes that are pointer equivalent but not location
566      equivalent.  We can unite these once the addressof constraints
567      are transformed into initial points-to sets.  */
568   int *pe_rep;
569
570   /* Pointer equivalence label for each node, used during variable
571      substitution.  */
572   unsigned int *pointer_label;
573
574   /* Location equivalence label for each node, used during location
575      equivalence finding.  */
576   unsigned int *loc_label;
577
578   /* Pointed-by set for each node, used during location equivalence
579      finding.  This is pointed-by rather than pointed-to, because it
580      is constructed using the predecessor graph.  */
581   bitmap *pointed_by;
582
583   /* Points to sets for pointer equivalence.  This is *not* the actual
584      points-to sets for nodes.  */
585   bitmap *points_to;
586
587   /* Bitmap of nodes where the bit is set if the node is a direct
588      node.  Used for variable substitution.  */
589   sbitmap direct_nodes;
590
591   /* Bitmap of nodes where the bit is set if the node is address
592      taken.  Used for variable substitution.  */
593   bitmap address_taken;
594
595   /* Vector of complex constraints for each graph node.  Complex
596      constraints are those involving dereferences or offsets that are
597      not 0.  */
598   vec<constraint_t> *complex;
599 };
600
601 static constraint_graph_t graph;
602
603 /* During variable substitution and the offline version of indirect
604    cycle finding, we create nodes to represent dereferences and
605    address taken constraints.  These represent where these start and
606    end.  */
607 #define FIRST_REF_NODE (varmap).length ()
608 #define LAST_REF_NODE (FIRST_REF_NODE + (FIRST_REF_NODE - 1))
609
610 /* Return the representative node for NODE, if NODE has been unioned
611    with another NODE.
612    This function performs path compression along the way to finding
613    the representative.  */
614
615 static unsigned int
616 find (unsigned int node)
617 {
618   gcc_checking_assert (node < graph->size);
619   if (graph->rep[node] != node)
620     return graph->rep[node] = find (graph->rep[node]);
621   return node;
622 }
623
624 /* Union the TO and FROM nodes to the TO nodes.
625    Note that at some point in the future, we may want to do
626    union-by-rank, in which case we are going to have to return the
627    node we unified to.  */
628
629 static bool
630 unite (unsigned int to, unsigned int from)
631 {
632   gcc_checking_assert (to < graph->size && from < graph->size);
633   if (to != from && graph->rep[from] != to)
634     {
635       graph->rep[from] = to;
636       return true;
637     }
638   return false;
639 }
640
641 /* Create a new constraint consisting of LHS and RHS expressions.  */
642
643 static constraint_t
644 new_constraint (const struct constraint_expr lhs,
645                 const struct constraint_expr rhs)
646 {
647   constraint_t ret = constraint_pool.allocate ();
648   ret->lhs = lhs;
649   ret->rhs = rhs;
650   return ret;
651 }
652
653 /* Print out constraint C to FILE.  */
654
655 static void
656 dump_constraint (FILE *file, constraint_t c)
657 {
658   if (c->lhs.type == ADDRESSOF)
659     fprintf (file, "&");
660   else if (c->lhs.type == DEREF)
661     fprintf (file, "*");
662   fprintf (file, "%s", get_varinfo (c->lhs.var)->name);
663   if (c->lhs.offset == UNKNOWN_OFFSET)
664     fprintf (file, " + UNKNOWN");
665   else if (c->lhs.offset != 0)
666     fprintf (file, " + " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, c->lhs.offset);
667   fprintf (file, " = ");
668   if (c->rhs.type == ADDRESSOF)
669     fprintf (file, "&");
670   else if (c->rhs.type == DEREF)
671     fprintf (file, "*");
672   fprintf (file, "%s", get_varinfo (c->rhs.var)->name);
673   if (c->rhs.offset == UNKNOWN_OFFSET)
674     fprintf (file, " + UNKNOWN");
675   else if (c->rhs.offset != 0)
676     fprintf (file, " + " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, c->rhs.offset);
677 }
678
679
680 void debug_constraint (constraint_t);
681 void debug_constraints (void);
682 void debug_constraint_graph (void);
683 void debug_solution_for_var (unsigned int);
684 void debug_sa_points_to_info (void);
685
686 /* Print out constraint C to stderr.  */
687
688 DEBUG_FUNCTION void
689 debug_constraint (constraint_t c)
690 {
691   dump_constraint (stderr, c);
692   fprintf (stderr, "\n");
693 }
694
695 /* Print out all constraints to FILE */
696
697 static void
698 dump_constraints (FILE *file, int from)
699 {
700   int i;
701   constraint_t c;
702   for (i = from; constraints.iterate (i, &c); i++)
703     if (c)
704       {
705         dump_constraint (file, c);
706         fprintf (file, "\n");
707       }
708 }
709
710 /* Print out all constraints to stderr.  */
711
712 DEBUG_FUNCTION void
713 debug_constraints (void)
714 {
715   dump_constraints (stderr, 0);
716 }
717
718 /* Print the constraint graph in dot format.  */
719
720 static void
721 dump_constraint_graph (FILE *file)
722 {
723   unsigned int i;
724
725   /* Only print the graph if it has already been initialized:  */
726   if (!graph)
727     return;
728
729   /* Prints the header of the dot file:  */
730   fprintf (file, "strict digraph {\n");
731   fprintf (file, "  node [\n    shape = box\n  ]\n");
732   fprintf (file, "  edge [\n    fontsize = \"12\"\n  ]\n");
733   fprintf (file, "\n  // List of nodes and complex constraints in "
734            "the constraint graph:\n");
735
736   /* The next lines print the nodes in the graph together with the
737      complex constraints attached to them.  */
738   for (i = 1; i < graph->size; i++)
739     {
740       if (i == FIRST_REF_NODE)
741         continue;
742       if (find (i) != i)
743         continue;
744       if (i < FIRST_REF_NODE)
745         fprintf (file, "\"%s\"", get_varinfo (i)->name);
746       else
747         fprintf (file, "\"*%s\"", get_varinfo (i - FIRST_REF_NODE)->name);
748       if (graph->complex[i].exists ())
749         {
750           unsigned j;
751           constraint_t c;
752           fprintf (file, " [label=\"\\N\\n");
753           for (j = 0; graph->complex[i].iterate (j, &c); ++j)
754             {
755               dump_constraint (file, c);
756               fprintf (file, "\\l");
757             }
758           fprintf (file, "\"]");
759         }
760       fprintf (file, ";\n");
761     }
762
763   /* Go over the edges.  */
764   fprintf (file, "\n  // Edges in the constraint graph:\n");
765   for (i = 1; i < graph->size; i++)
766     {
767       unsigned j;
768       bitmap_iterator bi;
769       if (find (i) != i)
770         continue;
771       EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->succs[i], 0, j, bi)
772         {
773           unsigned to = find (j);
774           if (i == to)
775             continue;
776           if (i < FIRST_REF_NODE)
777             fprintf (file, "\"%s\"", get_varinfo (i)->name);
778           else
779             fprintf (file, "\"*%s\"", get_varinfo (i - FIRST_REF_NODE)->name);
780           fprintf (file, " -> ");
781           if (to < FIRST_REF_NODE)
782             fprintf (file, "\"%s\"", get_varinfo (to)->name);
783           else
784             fprintf (file, "\"*%s\"", get_varinfo (to - FIRST_REF_NODE)->name);
785           fprintf (file, ";\n");
786         }
787     }
788
789   /* Prints the tail of the dot file.  */
790   fprintf (file, "}\n");
791 }
792
793 /* Print out the constraint graph to stderr.  */
794
795 DEBUG_FUNCTION void
796 debug_constraint_graph (void)
797 {
798   dump_constraint_graph (stderr);
799 }
800
801 /* SOLVER FUNCTIONS
802
803    The solver is a simple worklist solver, that works on the following
804    algorithm:
805
806    sbitmap changed_nodes = all zeroes;
807    changed_count = 0;
808    For each node that is not already collapsed:
809        changed_count++;
810        set bit in changed nodes
811
812    while (changed_count > 0)
813    {
814      compute topological ordering for constraint graph
815
816      find and collapse cycles in the constraint graph (updating
817      changed if necessary)
818
819      for each node (n) in the graph in topological order:
820        changed_count--;
821
822        Process each complex constraint associated with the node,
823        updating changed if necessary.
824
825        For each outgoing edge from n, propagate the solution from n to
826        the destination of the edge, updating changed as necessary.
827
828    }  */
829
830 /* Return true if two constraint expressions A and B are equal.  */
831
832 static bool
833 constraint_expr_equal (struct constraint_expr a, struct constraint_expr b)
834 {
835   return a.type == b.type && a.var == b.var && a.offset == b.offset;
836 }
837
838 /* Return true if constraint expression A is less than constraint expression
839    B.  This is just arbitrary, but consistent, in order to give them an
840    ordering.  */
841
842 static bool
843 constraint_expr_less (struct constraint_expr a, struct constraint_expr b)
844 {
845   if (a.type == b.type)
846     {
847       if (a.var == b.var)
848         return a.offset < b.offset;
849       else
850         return a.var < b.var;
851     }
852   else
853     return a.type < b.type;
854 }
855
856 /* Return true if constraint A is less than constraint B.  This is just
857    arbitrary, but consistent, in order to give them an ordering.  */
858
859 static bool
860 constraint_less (const constraint_t &a, const constraint_t &b)
861 {
862   if (constraint_expr_less (a->lhs, b->lhs))
863     return true;
864   else if (constraint_expr_less (b->lhs, a->lhs))
865     return false;
866   else
867     return constraint_expr_less (a->rhs, b->rhs);
868 }
869
870 /* Return true if two constraints A and B are equal.  */
871
872 static bool
873 constraint_equal (struct constraint a, struct constraint b)
874 {
875   return constraint_expr_equal (a.lhs, b.lhs)
876     && constraint_expr_equal (a.rhs, b.rhs);
877 }
878
879
880 /* Find a constraint LOOKFOR in the sorted constraint vector VEC */
881
882 static constraint_t
883 constraint_vec_find (vec<constraint_t> vec,
884                      struct constraint lookfor)
885 {
886   unsigned int place;
887   constraint_t found;
888
889   if (!vec.exists ())
890     return NULL;
891
892   place = vec.lower_bound (&lookfor, constraint_less);
893   if (place >= vec.length ())
894     return NULL;
895   found = vec[place];
896   if (!constraint_equal (*found, lookfor))
897     return NULL;
898   return found;
899 }
900
901 /* Union two constraint vectors, TO and FROM.  Put the result in TO. 
902    Returns true of TO set is changed.  */
903
904 static bool
905 constraint_set_union (vec<constraint_t> *to,
906                       vec<constraint_t> *from)
907 {
908   int i;
909   constraint_t c;
910   bool any_change = false;
911
912   FOR_EACH_VEC_ELT (*from, i, c)
913     {
914       if (constraint_vec_find (*to, *c) == NULL)
915         {
916           unsigned int place = to->lower_bound (c, constraint_less);
917           to->safe_insert (place, c);
918           any_change = true;
919         }
920     }
921   return any_change;
922 }
923
924 /* Expands the solution in SET to all sub-fields of variables included.  */
925
926 static bitmap
927 solution_set_expand (bitmap set, bitmap *expanded)
928 {
929   bitmap_iterator bi;
930   unsigned j;
931
932   if (*expanded)
933     return *expanded;
934
935   *expanded = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
936
937   /* In a first pass expand to the head of the variables we need to
938      add all sub-fields off.  This avoids quadratic behavior.  */
939   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (set, 0, j, bi)
940     {
941       varinfo_t v = get_varinfo (j);
942       if (v->is_artificial_var
943           || v->is_full_var)
944         continue;
945       bitmap_set_bit (*expanded, v->head);
946     }
947
948   /* In the second pass now expand all head variables with subfields.  */
949   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (*expanded, 0, j, bi)
950     {
951       varinfo_t v = get_varinfo (j);
952       if (v->head != j)
953         continue;
954       for (v = vi_next (v); v != NULL; v = vi_next (v))
955         bitmap_set_bit (*expanded, v->id);
956     }
957
958   /* And finally set the rest of the bits from SET.  */
959   bitmap_ior_into (*expanded, set);
960
961   return *expanded;
962 }
963
964 /* Union solution sets TO and DELTA, and add INC to each member of DELTA in the
965    process.  */
966
967 static bool
968 set_union_with_increment  (bitmap to, bitmap delta, HOST_WIDE_INT inc,
969                            bitmap *expanded_delta)
970 {
971   bool changed = false;
972   bitmap_iterator bi;
973   unsigned int i;
974
975   /* If the solution of DELTA contains anything it is good enough to transfer
976      this to TO.  */
977   if (bitmap_bit_p (delta, anything_id))
978     return bitmap_set_bit (to, anything_id);
979
980   /* If the offset is unknown we have to expand the solution to
981      all subfields.  */
982   if (inc == UNKNOWN_OFFSET)
983     {
984       delta = solution_set_expand (delta, expanded_delta);
985       changed |= bitmap_ior_into (to, delta);
986       return changed;
987     }
988
989   /* For non-zero offset union the offsetted solution into the destination.  */
990   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (delta, 0, i, bi)
991     {
992       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
993
994       /* If this is a variable with just one field just set its bit
995          in the result.  */
996       if (vi->is_artificial_var
997           || vi->is_unknown_size_var
998           || vi->is_full_var)
999         changed |= bitmap_set_bit (to, i);
1000       else
1001         {
1002           HOST_WIDE_INT fieldoffset = vi->offset + inc;
1003           unsigned HOST_WIDE_INT size = vi->size;
1004
1005           /* If the offset makes the pointer point to before the
1006              variable use offset zero for the field lookup.  */
1007           if (fieldoffset < 0)
1008             vi = get_varinfo (vi->head);
1009           else
1010             vi = first_or_preceding_vi_for_offset (vi, fieldoffset);
1011
1012           do
1013             {
1014               changed |= bitmap_set_bit (to, vi->id);
1015               if (vi->is_full_var
1016                   || vi->next == 0)
1017                 break;
1018
1019               /* We have to include all fields that overlap the current field
1020                  shifted by inc.  */
1021               vi = vi_next (vi);
1022             }
1023           while (vi->offset < fieldoffset + size);
1024         }
1025     }
1026
1027   return changed;
1028 }
1029
1030 /* Insert constraint C into the list of complex constraints for graph
1031    node VAR.  */
1032
1033 static void
1034 insert_into_complex (constraint_graph_t graph,
1035                      unsigned int var, constraint_t c)
1036 {
1037   vec<constraint_t> complex = graph->complex[var];
1038   unsigned int place = complex.lower_bound (c, constraint_less);
1039
1040   /* Only insert constraints that do not already exist.  */
1041   if (place >= complex.length ()
1042       || !constraint_equal (*c, *complex[place]))
1043     graph->complex[var].safe_insert (place, c);
1044 }
1045
1046
1047 /* Condense two variable nodes into a single variable node, by moving
1048    all associated info from FROM to TO. Returns true if TO node's 
1049    constraint set changes after the merge.  */
1050
1051 static bool
1052 merge_node_constraints (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1053                         unsigned int from)
1054 {
1055   unsigned int i;
1056   constraint_t c;
1057   bool any_change = false;
1058
1059   gcc_checking_assert (find (from) == to);
1060
1061   /* Move all complex constraints from src node into to node  */
1062   FOR_EACH_VEC_ELT (graph->complex[from], i, c)
1063     {
1064       /* In complex constraints for node FROM, we may have either
1065          a = *FROM, and *FROM = a, or an offseted constraint which are
1066          always added to the rhs node's constraints.  */
1067
1068       if (c->rhs.type == DEREF)
1069         c->rhs.var = to;
1070       else if (c->lhs.type == DEREF)
1071         c->lhs.var = to;
1072       else
1073         c->rhs.var = to;
1074
1075     }
1076   any_change = constraint_set_union (&graph->complex[to],
1077                                      &graph->complex[from]);
1078   graph->complex[from].release ();
1079   return any_change;
1080 }
1081
1082
1083 /* Remove edges involving NODE from GRAPH.  */
1084
1085 static void
1086 clear_edges_for_node (constraint_graph_t graph, unsigned int node)
1087 {
1088   if (graph->succs[node])
1089     BITMAP_FREE (graph->succs[node]);
1090 }
1091
1092 /* Merge GRAPH nodes FROM and TO into node TO.  */
1093
1094 static void
1095 merge_graph_nodes (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1096                    unsigned int from)
1097 {
1098   if (graph->indirect_cycles[from] != -1)
1099     {
1100       /* If we have indirect cycles with the from node, and we have
1101          none on the to node, the to node has indirect cycles from the
1102          from node now that they are unified.
1103          If indirect cycles exist on both, unify the nodes that they
1104          are in a cycle with, since we know they are in a cycle with
1105          each other.  */
1106       if (graph->indirect_cycles[to] == -1)
1107         graph->indirect_cycles[to] = graph->indirect_cycles[from];
1108     }
1109
1110   /* Merge all the successor edges.  */
1111   if (graph->succs[from])
1112     {
1113       if (!graph->succs[to])
1114         graph->succs[to] = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
1115       bitmap_ior_into (graph->succs[to],
1116                        graph->succs[from]);
1117     }
1118
1119   clear_edges_for_node (graph, from);
1120 }
1121
1122
1123 /* Add an indirect graph edge to GRAPH, going from TO to FROM if
1124    it doesn't exist in the graph already.  */
1125
1126 static void
1127 add_implicit_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1128                          unsigned int from)
1129 {
1130   if (to == from)
1131     return;
1132
1133   if (!graph->implicit_preds[to])
1134     graph->implicit_preds[to] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1135
1136   if (bitmap_set_bit (graph->implicit_preds[to], from))
1137     stats.num_implicit_edges++;
1138 }
1139
1140 /* Add a predecessor graph edge to GRAPH, going from TO to FROM if
1141    it doesn't exist in the graph already.
1142    Return false if the edge already existed, true otherwise.  */
1143
1144 static void
1145 add_pred_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1146                      unsigned int from)
1147 {
1148   if (!graph->preds[to])
1149     graph->preds[to] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1150   bitmap_set_bit (graph->preds[to], from);
1151 }
1152
1153 /* Add a graph edge to GRAPH, going from FROM to TO if
1154    it doesn't exist in the graph already.
1155    Return false if the edge already existed, true otherwise.  */
1156
1157 static bool
1158 add_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1159                 unsigned int from)
1160 {
1161   if (to == from)
1162     {
1163       return false;
1164     }
1165   else
1166     {
1167       bool r = false;
1168
1169       if (!graph->succs[from])
1170         graph->succs[from] = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
1171       if (bitmap_set_bit (graph->succs[from], to))
1172         {
1173           r = true;
1174           if (to < FIRST_REF_NODE && from < FIRST_REF_NODE)
1175             stats.num_edges++;
1176         }
1177       return r;
1178     }
1179 }
1180
1181
1182 /* Initialize the constraint graph structure to contain SIZE nodes.  */
1183
1184 static void
1185 init_graph (unsigned int size)
1186 {
1187   unsigned int j;
1188
1189   graph = XCNEW (struct constraint_graph);
1190   graph->size = size;
1191   graph->succs = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1192   graph->indirect_cycles = XNEWVEC (int, graph->size);
1193   graph->rep = XNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1194   /* ??? Macros do not support template types with multiple arguments,
1195      so we use a typedef to work around it.  */
1196   typedef vec<constraint_t> vec_constraint_t_heap;
1197   graph->complex = XCNEWVEC (vec_constraint_t_heap, size);
1198   graph->pe = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1199   graph->pe_rep = XNEWVEC (int, graph->size);
1200
1201   for (j = 0; j < graph->size; j++)
1202     {
1203       graph->rep[j] = j;
1204       graph->pe_rep[j] = -1;
1205       graph->indirect_cycles[j] = -1;
1206     }
1207 }
1208
1209 /* Build the constraint graph, adding only predecessor edges right now.  */
1210
1211 static void
1212 build_pred_graph (void)
1213 {
1214   int i;
1215   constraint_t c;
1216   unsigned int j;
1217
1218   graph->implicit_preds = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1219   graph->preds = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1220   graph->pointer_label = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1221   graph->loc_label = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1222   graph->pointed_by = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1223   graph->points_to = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1224   graph->eq_rep = XNEWVEC (int, graph->size);
1225   graph->direct_nodes = sbitmap_alloc (graph->size);
1226   graph->address_taken = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1227   bitmap_clear (graph->direct_nodes);
1228
1229   for (j = 1; j < FIRST_REF_NODE; j++)
1230     {
1231       if (!get_varinfo (j)->is_special_var)
1232         bitmap_set_bit (graph->direct_nodes, j);
1233     }
1234
1235   for (j = 0; j < graph->size; j++)
1236     graph->eq_rep[j] = -1;
1237
1238   for (j = 0; j < varmap.length (); j++)
1239     graph->indirect_cycles[j] = -1;
1240
1241   FOR_EACH_VEC_ELT (constraints, i, c)
1242     {
1243       struct constraint_expr lhs = c->lhs;
1244       struct constraint_expr rhs = c->rhs;
1245       unsigned int lhsvar = lhs.var;
1246       unsigned int rhsvar = rhs.var;
1247
1248       if (lhs.type == DEREF)
1249         {
1250           /* *x = y.  */
1251           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && rhs.type == SCALAR)
1252             add_pred_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar, rhsvar);
1253         }
1254       else if (rhs.type == DEREF)
1255         {
1256           /* x = *y */
1257           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && lhs.type == SCALAR)
1258             add_pred_graph_edge (graph, lhsvar, FIRST_REF_NODE + rhsvar);
1259           else
1260             bitmap_clear_bit (graph->direct_nodes, lhsvar);
1261         }
1262       else if (rhs.type == ADDRESSOF)
1263         {
1264           varinfo_t v;
1265
1266           /* x = &y */
1267           if (graph->points_to[lhsvar] == NULL)
1268             graph->points_to[lhsvar] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1269           bitmap_set_bit (graph->points_to[lhsvar], rhsvar);
1270
1271           if (graph->pointed_by[rhsvar] == NULL)
1272             graph->pointed_by[rhsvar] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1273           bitmap_set_bit (graph->pointed_by[rhsvar], lhsvar);
1274
1275           /* Implicitly, *x = y */
1276           add_implicit_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar, rhsvar);
1277
1278           /* All related variables are no longer direct nodes.  */
1279           bitmap_clear_bit (graph->direct_nodes, rhsvar);
1280           v = get_varinfo (rhsvar);
1281           if (!v->is_full_var)
1282             {
1283               v = get_varinfo (v->head);
1284               do
1285                 {
1286                   bitmap_clear_bit (graph->direct_nodes, v->id);
1287                   v = vi_next (v);
1288                 }
1289               while (v != NULL);
1290             }
1291           bitmap_set_bit (graph->address_taken, rhsvar);
1292         }
1293       else if (lhsvar > anything_id
1294                && lhsvar != rhsvar && lhs.offset == 0 && rhs.offset == 0)
1295         {
1296           /* x = y */
1297           add_pred_graph_edge (graph, lhsvar, rhsvar);
1298           /* Implicitly, *x = *y */
1299           add_implicit_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar,
1300                                    FIRST_REF_NODE + rhsvar);
1301         }
1302       else if (lhs.offset != 0 || rhs.offset != 0)
1303         {
1304           if (rhs.offset != 0)
1305             bitmap_clear_bit (graph->direct_nodes, lhs.var);
1306           else if (lhs.offset != 0)
1307             bitmap_clear_bit (graph->direct_nodes, rhs.var);
1308         }
1309     }
1310 }
1311
1312 /* Build the constraint graph, adding successor edges.  */
1313
1314 static void
1315 build_succ_graph (void)
1316 {
1317   unsigned i, t;
1318   constraint_t c;
1319
1320   FOR_EACH_VEC_ELT (constraints, i, c)
1321     {
1322       struct constraint_expr lhs;
1323       struct constraint_expr rhs;
1324       unsigned int lhsvar;
1325       unsigned int rhsvar;
1326
1327       if (!c)
1328         continue;
1329
1330       lhs = c->lhs;
1331       rhs = c->rhs;
1332       lhsvar = find (lhs.var);
1333       rhsvar = find (rhs.var);
1334
1335       if (lhs.type == DEREF)
1336         {
1337           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && rhs.type == SCALAR)
1338             add_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar, rhsvar);
1339         }
1340       else if (rhs.type == DEREF)
1341         {
1342           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && lhs.type == SCALAR)
1343             add_graph_edge (graph, lhsvar, FIRST_REF_NODE + rhsvar);
1344         }
1345       else if (rhs.type == ADDRESSOF)
1346         {
1347           /* x = &y */
1348           gcc_checking_assert (find (rhs.var) == rhs.var);
1349           bitmap_set_bit (get_varinfo (lhsvar)->solution, rhsvar);
1350         }
1351       else if (lhsvar > anything_id
1352                && lhsvar != rhsvar && lhs.offset == 0 && rhs.offset == 0)
1353         {
1354           add_graph_edge (graph, lhsvar, rhsvar);
1355         }
1356     }
1357
1358   /* Add edges from STOREDANYTHING to all non-direct nodes that can
1359      receive pointers.  */
1360   t = find (storedanything_id);
1361   for (i = integer_id + 1; i < FIRST_REF_NODE; ++i)
1362     {
1363       if (!bitmap_bit_p (graph->direct_nodes, i)
1364           && get_varinfo (i)->may_have_pointers)
1365         add_graph_edge (graph, find (i), t);
1366     }
1367
1368   /* Everything stored to ANYTHING also potentially escapes.  */
1369   add_graph_edge (graph, find (escaped_id), t);
1370 }
1371
1372
1373 /* Changed variables on the last iteration.  */
1374 static bitmap changed;
1375
1376 /* Strongly Connected Component visitation info.  */
1377
1378 struct scc_info
1379 {
1380   sbitmap visited;
1381   sbitmap deleted;
1382   unsigned int *dfs;
1383   unsigned int *node_mapping;
1384   int current_index;
1385   vec<unsigned> scc_stack;
1386 };
1387
1388
1389 /* Recursive routine to find strongly connected components in GRAPH.
1390    SI is the SCC info to store the information in, and N is the id of current
1391    graph node we are processing.
1392
1393    This is Tarjan's strongly connected component finding algorithm, as
1394    modified by Nuutila to keep only non-root nodes on the stack.
1395    The algorithm can be found in "On finding the strongly connected
1396    connected components in a directed graph" by Esko Nuutila and Eljas
1397    Soisalon-Soininen, in Information Processing Letters volume 49,
1398    number 1, pages 9-14.  */
1399
1400 static void
1401 scc_visit (constraint_graph_t graph, struct scc_info *si, unsigned int n)
1402 {
1403   unsigned int i;
1404   bitmap_iterator bi;
1405   unsigned int my_dfs;
1406
1407   bitmap_set_bit (si->visited, n);
1408   si->dfs[n] = si->current_index ++;
1409   my_dfs = si->dfs[n];
1410
1411   /* Visit all the successors.  */
1412   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->succs[n], 0, i, bi)
1413     {
1414       unsigned int w;
1415
1416       if (i > LAST_REF_NODE)
1417         break;
1418
1419       w = find (i);
1420       if (bitmap_bit_p (si->deleted, w))
1421         continue;
1422
1423       if (!bitmap_bit_p (si->visited, w))
1424         scc_visit (graph, si, w);
1425
1426       unsigned int t = find (w);
1427       gcc_checking_assert (find (n) == n);
1428       if (si->dfs[t] < si->dfs[n])
1429         si->dfs[n] = si->dfs[t];
1430     }
1431
1432   /* See if any components have been identified.  */
1433   if (si->dfs[n] == my_dfs)
1434     {
1435       if (si->scc_stack.length () > 0
1436           && si->dfs[si->scc_stack.last ()] >= my_dfs)
1437         {
1438           bitmap scc = BITMAP_ALLOC (NULL);
1439           unsigned int lowest_node;
1440           bitmap_iterator bi;
1441
1442           bitmap_set_bit (scc, n);
1443
1444           while (si->scc_stack.length () != 0
1445                  && si->dfs[si->scc_stack.last ()] >= my_dfs)
1446             {
1447               unsigned int w = si->scc_stack.pop ();
1448
1449               bitmap_set_bit (scc, w);
1450             }
1451
1452           lowest_node = bitmap_first_set_bit (scc);
1453           gcc_assert (lowest_node < FIRST_REF_NODE);
1454
1455           /* Collapse the SCC nodes into a single node, and mark the
1456              indirect cycles.  */
1457           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (scc, 0, i, bi)
1458             {
1459               if (i < FIRST_REF_NODE)
1460                 {
1461                   if (unite (lowest_node, i))
1462                     unify_nodes (graph, lowest_node, i, false);
1463                 }
1464               else
1465                 {
1466                   unite (lowest_node, i);
1467                   graph->indirect_cycles[i - FIRST_REF_NODE] = lowest_node;
1468                 }
1469             }
1470         }
1471       bitmap_set_bit (si->deleted, n);
1472     }
1473   else
1474     si->scc_stack.safe_push (n);
1475 }
1476
1477 /* Unify node FROM into node TO, updating the changed count if
1478    necessary when UPDATE_CHANGED is true.  */
1479
1480 static void
1481 unify_nodes (constraint_graph_t graph, unsigned int to, unsigned int from,
1482              bool update_changed)
1483 {
1484   gcc_checking_assert (to != from && find (to) == to);
1485
1486   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1487     fprintf (dump_file, "Unifying %s to %s\n",
1488              get_varinfo (from)->name,
1489              get_varinfo (to)->name);
1490
1491   if (update_changed)
1492     stats.unified_vars_dynamic++;
1493   else
1494     stats.unified_vars_static++;
1495
1496   merge_graph_nodes (graph, to, from);
1497   if (merge_node_constraints (graph, to, from))
1498     {
1499       if (update_changed)
1500         bitmap_set_bit (changed, to);
1501     }
1502
1503   /* Mark TO as changed if FROM was changed. If TO was already marked
1504      as changed, decrease the changed count.  */
1505
1506   if (update_changed
1507       && bitmap_clear_bit (changed, from))
1508     bitmap_set_bit (changed, to);
1509   varinfo_t fromvi = get_varinfo (from);
1510   if (fromvi->solution)
1511     {
1512       /* If the solution changes because of the merging, we need to mark
1513          the variable as changed.  */
1514       varinfo_t tovi = get_varinfo (to);
1515       if (bitmap_ior_into (tovi->solution, fromvi->solution))
1516         {
1517           if (update_changed)
1518             bitmap_set_bit (changed, to);
1519         }
1520
1521       BITMAP_FREE (fromvi->solution);
1522       if (fromvi->oldsolution)
1523         BITMAP_FREE (fromvi->oldsolution);
1524
1525       if (stats.iterations > 0
1526           && tovi->oldsolution)
1527         BITMAP_FREE (tovi->oldsolution);
1528     }
1529   if (graph->succs[to])
1530     bitmap_clear_bit (graph->succs[to], to);
1531 }
1532
1533 /* Information needed to compute the topological ordering of a graph.  */
1534
1535 struct topo_info
1536 {
1537   /* sbitmap of visited nodes.  */
1538   sbitmap visited;
1539   /* Array that stores the topological order of the graph, *in
1540      reverse*.  */
1541   vec<unsigned> topo_order;
1542 };
1543
1544
1545 /* Initialize and return a topological info structure.  */
1546
1547 static struct topo_info *
1548 init_topo_info (void)
1549 {
1550   size_t size = graph->size;
1551   struct topo_info *ti = XNEW (struct topo_info);
1552   ti->visited = sbitmap_alloc (size);
1553   bitmap_clear (ti->visited);
1554   ti->topo_order.create (1);
1555   return ti;
1556 }
1557
1558
1559 /* Free the topological sort info pointed to by TI.  */
1560
1561 static void
1562 free_topo_info (struct topo_info *ti)
1563 {
1564   sbitmap_free (ti->visited);
1565   ti->topo_order.release ();
1566   free (ti);
1567 }
1568
1569 /* Visit the graph in topological order, and store the order in the
1570    topo_info structure.  */
1571
1572 static void
1573 topo_visit (constraint_graph_t graph, struct topo_info *ti,
1574             unsigned int n)
1575 {
1576   bitmap_iterator bi;
1577   unsigned int j;
1578
1579   bitmap_set_bit (ti->visited, n);
1580
1581   if (graph->succs[n])
1582     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (graph->succs[n], 0, j, bi)
1583       {
1584         if (!bitmap_bit_p (ti->visited, j))
1585           topo_visit (graph, ti, j);
1586       }
1587
1588   ti->topo_order.safe_push (n);
1589 }
1590
1591 /* Process a constraint C that represents x = *(y + off), using DELTA as the
1592    starting solution for y.  */
1593
1594 static void
1595 do_sd_constraint (constraint_graph_t graph, constraint_t c,
1596                   bitmap delta, bitmap *expanded_delta)
1597 {
1598   unsigned int lhs = c->lhs.var;
1599   bool flag = false;
1600   bitmap sol = get_varinfo (lhs)->solution;
1601   unsigned int j;
1602   bitmap_iterator bi;
1603   HOST_WIDE_INT roffset = c->rhs.offset;
1604
1605   /* Our IL does not allow this.  */
1606   gcc_checking_assert (c->lhs.offset == 0);
1607
1608   /* If the solution of Y contains anything it is good enough to transfer
1609      this to the LHS.  */
1610   if (bitmap_bit_p (delta, anything_id))
1611     {
1612       flag |= bitmap_set_bit (sol, anything_id);
1613       goto done;
1614     }
1615
1616   /* If we do not know at with offset the rhs is dereferenced compute
1617      the reachability set of DELTA, conservatively assuming it is
1618      dereferenced at all valid offsets.  */
1619   if (roffset == UNKNOWN_OFFSET)
1620     {
1621       delta = solution_set_expand (delta, expanded_delta);
1622       /* No further offset processing is necessary.  */
1623       roffset = 0;
1624     }
1625
1626   /* For each variable j in delta (Sol(y)), add
1627      an edge in the graph from j to x, and union Sol(j) into Sol(x).  */
1628   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (delta, 0, j, bi)
1629     {
1630       varinfo_t v = get_varinfo (j);
1631       HOST_WIDE_INT fieldoffset = v->offset + roffset;
1632       unsigned HOST_WIDE_INT size = v->size;
1633       unsigned int t;
1634
1635       if (v->is_full_var)
1636         ;
1637       else if (roffset != 0)
1638         {
1639           if (fieldoffset < 0)
1640             v = get_varinfo (v->head);
1641           else
1642             v = first_or_preceding_vi_for_offset (v, fieldoffset);
1643         }
1644
1645       /* We have to include all fields that overlap the current field
1646          shifted by roffset.  */
1647       do
1648         {
1649           t = find (v->id);
1650
1651           /* Adding edges from the special vars is pointless.
1652              They don't have sets that can change.  */
1653           if (get_varinfo (t)->is_special_var)
1654             flag |= bitmap_ior_into (sol, get_varinfo (t)->solution);
1655           /* Merging the solution from ESCAPED needlessly increases
1656              the set.  Use ESCAPED as representative instead.  */
1657           else if (v->id == escaped_id)
1658             flag |= bitmap_set_bit (sol, escaped_id);
1659           else if (v->may_have_pointers
1660                    && add_graph_edge (graph, lhs, t))
1661             flag |= bitmap_ior_into (sol, get_varinfo (t)->solution);
1662
1663           if (v->is_full_var
1664               || v->next == 0)
1665             break;
1666
1667           v = vi_next (v);
1668         }
1669       while (v->offset < fieldoffset + size);
1670     }
1671
1672 done:
1673   /* If the LHS solution changed, mark the var as changed.  */
1674   if (flag)
1675     {
1676       get_varinfo (lhs)->solution = sol;
1677       bitmap_set_bit (changed, lhs);
1678     }
1679 }
1680
1681 /* Process a constraint C that represents *(x + off) = y using DELTA
1682    as the starting solution for x.  */
1683
1684 static void
1685 do_ds_constraint (constraint_t c, bitmap delta, bitmap *expanded_delta)
1686 {
1687   unsigned int rhs = c->rhs.var;
1688   bitmap sol = get_varinfo (rhs)->solution;
1689   unsigned int j;
1690   bitmap_iterator bi;
1691   HOST_WIDE_INT loff = c->lhs.offset;
1692   bool escaped_p = false;
1693
1694   /* Our IL does not allow this.  */
1695   gcc_checking_assert (c->rhs.offset == 0);
1696
1697   /* If the solution of y contains ANYTHING simply use the ANYTHING
1698      solution.  This avoids needlessly increasing the points-to sets.  */
1699   if (bitmap_bit_p (sol, anything_id))
1700     sol = get_varinfo (find (anything_id))->solution;
1701
1702   /* If the solution for x contains ANYTHING we have to merge the
1703      solution of y into all pointer variables which we do via
1704      STOREDANYTHING.  */
1705   if (bitmap_bit_p (delta, anything_id))
1706     {
1707       unsigned t = find (storedanything_id);
1708       if (add_graph_edge (graph, t, rhs))
1709         {
1710           if (bitmap_ior_into (get_varinfo (t)->solution, sol))
1711             bitmap_set_bit (changed, t);
1712         }
1713       return;
1714     }
1715
1716   /* If we do not know at with offset the rhs is dereferenced compute
1717      the reachability set of DELTA, conservatively assuming it is
1718      dereferenced at all valid offsets.  */
1719   if (loff == UNKNOWN_OFFSET)
1720     {
1721       delta = solution_set_expand (delta, expanded_delta);
1722       loff = 0;
1723     }
1724
1725   /* For each member j of delta (Sol(x)), add an edge from y to j and
1726      union Sol(y) into Sol(j) */
1727   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (delta, 0, j, bi)
1728     {
1729       varinfo_t v = get_varinfo (j);
1730       unsigned int t;
1731       HOST_WIDE_INT fieldoffset = v->offset + loff;
1732       unsigned HOST_WIDE_INT size = v->size;
1733
1734       if (v->is_full_var)
1735         ;
1736       else if (loff != 0)
1737         {
1738           if (fieldoffset < 0)
1739             v = get_varinfo (v->head);
1740           else
1741             v = first_or_preceding_vi_for_offset (v, fieldoffset);
1742         }
1743
1744       /* We have to include all fields that overlap the current field
1745          shifted by loff.  */
1746       do
1747         {
1748           if (v->may_have_pointers)
1749             {
1750               /* If v is a global variable then this is an escape point.  */
1751               if (v->is_global_var
1752                   && !escaped_p)
1753                 {
1754                   t = find (escaped_id);
1755                   if (add_graph_edge (graph, t, rhs)
1756                       && bitmap_ior_into (get_varinfo (t)->solution, sol))
1757                     bitmap_set_bit (changed, t);
1758                   /* Enough to let rhs escape once.  */
1759                   escaped_p = true;
1760                 }
1761
1762               if (v->is_special_var)
1763                 break;
1764
1765               t = find (v->id);
1766               if (add_graph_edge (graph, t, rhs)
1767                   && bitmap_ior_into (get_varinfo (t)->solution, sol))
1768                 bitmap_set_bit (changed, t);
1769             }
1770
1771           if (v->is_full_var
1772               || v->next == 0)
1773             break;
1774
1775           v = vi_next (v);
1776         }
1777       while (v->offset < fieldoffset + size);
1778     }
1779 }
1780
1781 /* Handle a non-simple (simple meaning requires no iteration),
1782    constraint (IE *x = &y, x = *y, *x = y, and x = y with offsets involved).  */
1783
1784 static void
1785 do_complex_constraint (constraint_graph_t graph, constraint_t c, bitmap delta,
1786                        bitmap *expanded_delta)
1787 {
1788   if (c->lhs.type == DEREF)
1789     {
1790       if (c->rhs.type == ADDRESSOF)
1791         {
1792           gcc_unreachable ();
1793         }
1794       else
1795         {
1796           /* *x = y */
1797           do_ds_constraint (c, delta, expanded_delta);
1798         }
1799     }
1800   else if (c->rhs.type == DEREF)
1801     {
1802       /* x = *y */
1803       if (!(get_varinfo (c->lhs.var)->is_special_var))
1804         do_sd_constraint (graph, c, delta, expanded_delta);
1805     }
1806   else
1807     {
1808       bitmap tmp;
1809       bool flag = false;
1810
1811       gcc_checking_assert (c->rhs.type == SCALAR && c->lhs.type == SCALAR
1812                            && c->rhs.offset != 0 && c->lhs.offset == 0);
1813       tmp = get_varinfo (c->lhs.var)->solution;
1814
1815       flag = set_union_with_increment (tmp, delta, c->rhs.offset,
1816                                        expanded_delta);
1817
1818       if (flag)
1819         bitmap_set_bit (changed, c->lhs.var);
1820     }
1821 }
1822
1823 /* Initialize and return a new SCC info structure.  */
1824
1825 static struct scc_info *
1826 init_scc_info (size_t size)
1827 {
1828   struct scc_info *si = XNEW (struct scc_info);
1829   size_t i;
1830
1831   si->current_index = 0;
1832   si->visited = sbitmap_alloc (size);
1833   bitmap_clear (si->visited);
1834   si->deleted = sbitmap_alloc (size);
1835   bitmap_clear (si->deleted);
1836   si->node_mapping = XNEWVEC (unsigned int, size);
1837   si->dfs = XCNEWVEC (unsigned int, size);
1838
1839   for (i = 0; i < size; i++)
1840     si->node_mapping[i] = i;
1841
1842   si->scc_stack.create (1);
1843   return si;
1844 }
1845
1846 /* Free an SCC info structure pointed to by SI */
1847
1848 static void
1849 free_scc_info (struct scc_info *si)
1850 {
1851   sbitmap_free (si->visited);
1852   sbitmap_free (si->deleted);
1853   free (si->node_mapping);
1854   free (si->dfs);
1855   si->scc_stack.release ();
1856   free (si);
1857 }
1858
1859
1860 /* Find indirect cycles in GRAPH that occur, using strongly connected
1861    components, and note them in the indirect cycles map.
1862
1863    This technique comes from Ben Hardekopf and Calvin Lin,
1864    "It Pays to be Lazy: Fast and Accurate Pointer Analysis for Millions of
1865    Lines of Code", submitted to PLDI 2007.  */
1866
1867 static void
1868 find_indirect_cycles (constraint_graph_t graph)
1869 {
1870   unsigned int i;
1871   unsigned int size = graph->size;
1872   struct scc_info *si = init_scc_info (size);
1873
1874   for (i = 0; i < MIN (LAST_REF_NODE, size); i ++ )
1875     if (!bitmap_bit_p (si->visited, i) && find (i) == i)
1876       scc_visit (graph, si, i);
1877
1878   free_scc_info (si);
1879 }
1880
1881 /* Compute a topological ordering for GRAPH, and store the result in the
1882    topo_info structure TI.  */
1883
1884 static void
1885 compute_topo_order (constraint_graph_t graph,
1886                     struct topo_info *ti)
1887 {
1888   unsigned int i;
1889   unsigned int size = graph->size;
1890
1891   for (i = 0; i != size; ++i)
1892     if (!bitmap_bit_p (ti->visited, i) && find (i) == i)
1893       topo_visit (graph, ti, i);
1894 }
1895
1896 /* Structure used to for hash value numbering of pointer equivalence
1897    classes.  */
1898
1899 typedef struct equiv_class_label
1900 {
1901   hashval_t hashcode;
1902   unsigned int equivalence_class;
1903   bitmap labels;
1904 } *equiv_class_label_t;
1905 typedef const struct equiv_class_label *const_equiv_class_label_t;
1906
1907 /* Equiv_class_label hashtable helpers.  */
1908
1909 struct equiv_class_hasher : free_ptr_hash <equiv_class_label>
1910 {
1911   static inline hashval_t hash (const equiv_class_label *);
1912   static inline bool equal (const equiv_class_label *,
1913                             const equiv_class_label *);
1914 };
1915
1916 /* Hash function for a equiv_class_label_t */
1917
1918 inline hashval_t
1919 equiv_class_hasher::hash (const equiv_class_label *ecl)
1920 {
1921   return ecl->hashcode;
1922 }
1923
1924 /* Equality function for two equiv_class_label_t's.  */
1925
1926 inline bool
1927 equiv_class_hasher::equal (const equiv_class_label *eql1,
1928                            const equiv_class_label *eql2)
1929 {
1930   return (eql1->hashcode == eql2->hashcode
1931           && bitmap_equal_p (eql1->labels, eql2->labels));
1932 }
1933
1934 /* A hashtable for mapping a bitmap of labels->pointer equivalence
1935    classes.  */
1936 static hash_table<equiv_class_hasher> *pointer_equiv_class_table;
1937
1938 /* A hashtable for mapping a bitmap of labels->location equivalence
1939    classes.  */
1940 static hash_table<equiv_class_hasher> *location_equiv_class_table;
1941
1942 /* Lookup a equivalence class in TABLE by the bitmap of LABELS with
1943    hash HAS it contains.  Sets *REF_LABELS to the bitmap LABELS
1944    is equivalent to.  */
1945
1946 static equiv_class_label *
1947 equiv_class_lookup_or_add (hash_table<equiv_class_hasher> *table,
1948                            bitmap labels)
1949 {
1950   equiv_class_label **slot;
1951   equiv_class_label ecl;
1952
1953   ecl.labels = labels;
1954   ecl.hashcode = bitmap_hash (labels);
1955   slot = table->find_slot (&ecl, INSERT);
1956   if (!*slot)
1957     {
1958       *slot = XNEW (struct equiv_class_label);
1959       (*slot)->labels = labels;
1960       (*slot)->hashcode = ecl.hashcode;
1961       (*slot)->equivalence_class = 0;
1962     }
1963
1964   return *slot;
1965 }
1966
1967 /* Perform offline variable substitution.
1968
1969    This is a worst case quadratic time way of identifying variables
1970    that must have equivalent points-to sets, including those caused by
1971    static cycles, and single entry subgraphs, in the constraint graph.
1972
1973    The technique is described in "Exploiting Pointer and Location
1974    Equivalence to Optimize Pointer Analysis. In the 14th International
1975    Static Analysis Symposium (SAS), August 2007."  It is known as the
1976    "HU" algorithm, and is equivalent to value numbering the collapsed
1977    constraint graph including evaluating unions.
1978
1979    The general method of finding equivalence classes is as follows:
1980    Add fake nodes (REF nodes) and edges for *a = b and a = *b constraints.
1981    Initialize all non-REF nodes to be direct nodes.
1982    For each constraint a = a U {b}, we set pts(a) = pts(a) u {fresh
1983    variable}
1984    For each constraint containing the dereference, we also do the same
1985    thing.
1986
1987    We then compute SCC's in the graph and unify nodes in the same SCC,
1988    including pts sets.
1989
1990    For each non-collapsed node x:
1991     Visit all unvisited explicit incoming edges.
1992     Ignoring all non-pointers, set pts(x) = Union of pts(a) for y
1993     where y->x.
1994     Lookup the equivalence class for pts(x).
1995      If we found one, equivalence_class(x) = found class.
1996      Otherwise, equivalence_class(x) = new class, and new_class is
1997     added to the lookup table.
1998
1999    All direct nodes with the same equivalence class can be replaced
2000    with a single representative node.
2001    All unlabeled nodes (label == 0) are not pointers and all edges
2002    involving them can be eliminated.
2003    We perform these optimizations during rewrite_constraints
2004
2005    In addition to pointer equivalence class finding, we also perform
2006    location equivalence class finding.  This is the set of variables
2007    that always appear together in points-to sets.  We use this to
2008    compress the size of the points-to sets.  */
2009
2010 /* Current maximum pointer equivalence class id.  */
2011 static int pointer_equiv_class;
2012
2013 /* Current maximum location equivalence class id.  */
2014 static int location_equiv_class;
2015
2016 /* Recursive routine to find strongly connected components in GRAPH,
2017    and label it's nodes with DFS numbers.  */
2018
2019 static void
2020 condense_visit (constraint_graph_t graph, struct scc_info *si, unsigned int n)
2021 {
2022   unsigned int i;
2023   bitmap_iterator bi;
2024   unsigned int my_dfs;
2025
2026   gcc_checking_assert (si->node_mapping[n] == n);
2027   bitmap_set_bit (si->visited, n);
2028   si->dfs[n] = si->current_index ++;
2029   my_dfs = si->dfs[n];
2030
2031   /* Visit all the successors.  */
2032   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->preds[n], 0, i, bi)
2033     {
2034       unsigned int w = si->node_mapping[i];
2035
2036       if (bitmap_bit_p (si->deleted, w))
2037         continue;
2038
2039       if (!bitmap_bit_p (si->visited, w))
2040         condense_visit (graph, si, w);
2041
2042       unsigned int t = si->node_mapping[w];
2043       gcc_checking_assert (si->node_mapping[n] == n);
2044       if (si->dfs[t] < si->dfs[n])
2045         si->dfs[n] = si->dfs[t];
2046     }
2047
2048   /* Visit all the implicit predecessors.  */
2049   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->implicit_preds[n], 0, i, bi)
2050     {
2051       unsigned int w = si->node_mapping[i];
2052
2053       if (bitmap_bit_p (si->deleted, w))
2054         continue;
2055
2056       if (!bitmap_bit_p (si->visited, w))
2057         condense_visit (graph, si, w);
2058
2059       unsigned int t = si->node_mapping[w];
2060       gcc_assert (si->node_mapping[n] == n);
2061       if (si->dfs[t] < si->dfs[n])
2062         si->dfs[n] = si->dfs[t];
2063     }
2064
2065   /* See if any components have been identified.  */
2066   if (si->dfs[n] == my_dfs)
2067     {
2068       while (si->scc_stack.length () != 0
2069              && si->dfs[si->scc_stack.last ()] >= my_dfs)
2070         {
2071           unsigned int w = si->scc_stack.pop ();
2072           si->node_mapping[w] = n;
2073
2074           if (!bitmap_bit_p (graph->direct_nodes, w))
2075             bitmap_clear_bit (graph->direct_nodes, n);
2076
2077           /* Unify our nodes.  */
2078           if (graph->preds[w])
2079             {
2080               if (!graph->preds[n])
2081                 graph->preds[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2082               bitmap_ior_into (graph->preds[n], graph->preds[w]);
2083             }
2084           if (graph->implicit_preds[w])
2085             {
2086               if (!graph->implicit_preds[n])
2087                 graph->implicit_preds[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2088               bitmap_ior_into (graph->implicit_preds[n],
2089                                graph->implicit_preds[w]);
2090             }
2091           if (graph->points_to[w])
2092             {
2093               if (!graph->points_to[n])
2094                 graph->points_to[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2095               bitmap_ior_into (graph->points_to[n],
2096                                graph->points_to[w]);
2097             }
2098         }
2099       bitmap_set_bit (si->deleted, n);
2100     }
2101   else
2102     si->scc_stack.safe_push (n);
2103 }
2104
2105 /* Label pointer equivalences.
2106
2107    This performs a value numbering of the constraint graph to
2108    discover which variables will always have the same points-to sets
2109    under the current set of constraints.
2110
2111    The way it value numbers is to store the set of points-to bits
2112    generated by the constraints and graph edges.  This is just used as a
2113    hash and equality comparison.  The *actual set of points-to bits* is
2114    completely irrelevant, in that we don't care about being able to
2115    extract them later.
2116
2117    The equality values (currently bitmaps) just have to satisfy a few
2118    constraints, the main ones being:
2119    1. The combining operation must be order independent.
2120    2. The end result of a given set of operations must be unique iff the
2121       combination of input values is unique
2122    3. Hashable.  */
2123
2124 static void
2125 label_visit (constraint_graph_t graph, struct scc_info *si, unsigned int n)
2126 {
2127   unsigned int i, first_pred;
2128   bitmap_iterator bi;
2129
2130   bitmap_set_bit (si->visited, n);
2131
2132   /* Label and union our incoming edges's points to sets.  */
2133   first_pred = -1U;
2134   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->preds[n], 0, i, bi)
2135     {
2136       unsigned int w = si->node_mapping[i];
2137       if (!bitmap_bit_p (si->visited, w))
2138         label_visit (graph, si, w);
2139
2140       /* Skip unused edges  */
2141       if (w == n || graph->pointer_label[w] == 0)
2142         continue;
2143
2144       if (graph->points_to[w])
2145         {
2146           if (!graph->points_to[n])
2147             {
2148               if (first_pred == -1U)
2149                 first_pred = w;
2150               else
2151                 {
2152                   graph->points_to[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2153                   bitmap_ior (graph->points_to[n],
2154                               graph->points_to[first_pred],
2155                               graph->points_to[w]);
2156                 }
2157             }
2158           else
2159             bitmap_ior_into (graph->points_to[n], graph->points_to[w]);
2160         }
2161     }
2162
2163   /* Indirect nodes get fresh variables and a new pointer equiv class.  */
2164   if (!bitmap_bit_p (graph->direct_nodes, n))
2165     {
2166       if (!graph->points_to[n])
2167         {
2168           graph->points_to[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2169           if (first_pred != -1U)
2170             bitmap_copy (graph->points_to[n], graph->points_to[first_pred]);
2171         }
2172       bitmap_set_bit (graph->points_to[n], FIRST_REF_NODE + n);
2173       graph->pointer_label[n] = pointer_equiv_class++;
2174       equiv_class_label_t ecl;
2175       ecl = equiv_class_lookup_or_add (pointer_equiv_class_table,
2176                                        graph->points_to[n]);
2177       ecl->equivalence_class = graph->pointer_label[n];
2178       return;
2179     }
2180
2181   /* If there was only a single non-empty predecessor the pointer equiv
2182      class is the same.  */
2183   if (!graph->points_to[n])
2184     {
2185       if (first_pred != -1U)
2186         {
2187           graph->pointer_label[n] = graph->pointer_label[first_pred];
2188           graph->points_to[n] = graph->points_to[first_pred];
2189         }
2190       return;
2191     }
2192
2193   if (!bitmap_empty_p (graph->points_to[n]))
2194     {
2195       equiv_class_label_t ecl;
2196       ecl = equiv_class_lookup_or_add (pointer_equiv_class_table,
2197                                        graph->points_to[n]);
2198       if (ecl->equivalence_class == 0)
2199         ecl->equivalence_class = pointer_equiv_class++;
2200       else
2201         {
2202           BITMAP_FREE (graph->points_to[n]);
2203           graph->points_to[n] = ecl->labels;
2204         }
2205       graph->pointer_label[n] = ecl->equivalence_class;
2206     }
2207 }
2208
2209 /* Print the pred graph in dot format.  */
2210
2211 static void
2212 dump_pred_graph (struct scc_info *si, FILE *file)
2213 {
2214   unsigned int i;
2215
2216   /* Only print the graph if it has already been initialized:  */
2217   if (!graph)
2218     return;
2219
2220   /* Prints the header of the dot file:  */
2221   fprintf (file, "strict digraph {\n");
2222   fprintf (file, "  node [\n    shape = box\n  ]\n");
2223   fprintf (file, "  edge [\n    fontsize = \"12\"\n  ]\n");
2224   fprintf (file, "\n  // List of nodes and complex constraints in "
2225            "the constraint graph:\n");
2226
2227   /* The next lines print the nodes in the graph together with the
2228      complex constraints attached to them.  */
2229   for (i = 1; i < graph->size; i++)
2230     {
2231       if (i == FIRST_REF_NODE)
2232         continue;
2233       if (si->node_mapping[i] != i)
2234         continue;
2235       if (i < FIRST_REF_NODE)
2236         fprintf (file, "\"%s\"", get_varinfo (i)->name);
2237       else
2238         fprintf (file, "\"*%s\"", get_varinfo (i - FIRST_REF_NODE)->name);
2239       if (graph->points_to[i]
2240           && !bitmap_empty_p (graph->points_to[i]))
2241         {
2242           fprintf (file, "[label=\"%s = {", get_varinfo (i)->name);
2243           unsigned j;
2244           bitmap_iterator bi;
2245           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (graph->points_to[i], 0, j, bi)
2246             fprintf (file, " %d", j);
2247           fprintf (file, " }\"]");
2248         }
2249       fprintf (file, ";\n");
2250     }
2251
2252   /* Go over the edges.  */
2253   fprintf (file, "\n  // Edges in the constraint graph:\n");
2254   for (i = 1; i < graph->size; i++)
2255     {
2256       unsigned j;
2257       bitmap_iterator bi;
2258       if (si->node_mapping[i] != i)
2259         continue;
2260       EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->preds[i], 0, j, bi)
2261         {
2262           unsigned from = si->node_mapping[j];
2263           if (from < FIRST_REF_NODE)
2264             fprintf (file, "\"%s\"", get_varinfo (from)->name);
2265           else
2266             fprintf (file, "\"*%s\"", get_varinfo (from - FIRST_REF_NODE)->name);
2267           fprintf (file, " -> ");
2268           if (i < FIRST_REF_NODE)
2269             fprintf (file, "\"%s\"", get_varinfo (i)->name);
2270           else
2271             fprintf (file, "\"*%s\"", get_varinfo (i - FIRST_REF_NODE)->name);
2272           fprintf (file, ";\n");
2273         }
2274     }
2275
2276   /* Prints the tail of the dot file.  */
2277   fprintf (file, "}\n");
2278 }
2279
2280 /* Perform offline variable substitution, discovering equivalence
2281    classes, and eliminating non-pointer variables.  */
2282
2283 static struct scc_info *
2284 perform_var_substitution (constraint_graph_t graph)
2285 {
2286   unsigned int i;
2287   unsigned int size = graph->size;
2288   struct scc_info *si = init_scc_info (size);
2289
2290   bitmap_obstack_initialize (&iteration_obstack);
2291   pointer_equiv_class_table = new hash_table<equiv_class_hasher> (511);
2292   location_equiv_class_table
2293     = new hash_table<equiv_class_hasher> (511);
2294   pointer_equiv_class = 1;
2295   location_equiv_class = 1;
2296
2297   /* Condense the nodes, which means to find SCC's, count incoming
2298      predecessors, and unite nodes in SCC's.  */
2299   for (i = 1; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2300     if (!bitmap_bit_p (si->visited, si->node_mapping[i]))
2301       condense_visit (graph, si, si->node_mapping[i]);
2302
2303   if (dump_file && (dump_flags & TDF_GRAPH))
2304     {
2305       fprintf (dump_file, "\n\n// The constraint graph before var-substitution "
2306                "in dot format:\n");
2307       dump_pred_graph (si, dump_file);
2308       fprintf (dump_file, "\n\n");
2309     }
2310
2311   bitmap_clear (si->visited);
2312   /* Actually the label the nodes for pointer equivalences  */
2313   for (i = 1; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2314     if (!bitmap_bit_p (si->visited, si->node_mapping[i]))
2315       label_visit (graph, si, si->node_mapping[i]);
2316
2317   /* Calculate location equivalence labels.  */
2318   for (i = 1; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2319     {
2320       bitmap pointed_by;
2321       bitmap_iterator bi;
2322       unsigned int j;
2323
2324       if (!graph->pointed_by[i])
2325         continue;
2326       pointed_by = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
2327
2328       /* Translate the pointed-by mapping for pointer equivalence
2329          labels.  */
2330       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (graph->pointed_by[i], 0, j, bi)
2331         {
2332           bitmap_set_bit (pointed_by,
2333                           graph->pointer_label[si->node_mapping[j]]);
2334         }
2335       /* The original pointed_by is now dead.  */
2336       BITMAP_FREE (graph->pointed_by[i]);
2337
2338       /* Look up the location equivalence label if one exists, or make
2339          one otherwise.  */
2340       equiv_class_label_t ecl;
2341       ecl = equiv_class_lookup_or_add (location_equiv_class_table, pointed_by);
2342       if (ecl->equivalence_class == 0)
2343         ecl->equivalence_class = location_equiv_class++;
2344       else
2345         {
2346           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2347             fprintf (dump_file, "Found location equivalence for node %s\n",
2348                      get_varinfo (i)->name);
2349           BITMAP_FREE (pointed_by);
2350         }
2351       graph->loc_label[i] = ecl->equivalence_class;
2352
2353     }
2354
2355   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2356     for (i = 1; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2357       {
2358         unsigned j = si->node_mapping[i];
2359         if (j != i)
2360           {
2361             fprintf (dump_file, "%s node id %d ",
2362                      bitmap_bit_p (graph->direct_nodes, i)
2363                      ? "Direct" : "Indirect", i);
2364             if (i < FIRST_REF_NODE)
2365               fprintf (dump_file, "\"%s\"", get_varinfo (i)->name);
2366             else
2367               fprintf (dump_file, "\"*%s\"",
2368                        get_varinfo (i - FIRST_REF_NODE)->name);
2369             fprintf (dump_file, " mapped to SCC leader node id %d ", j);
2370             if (j < FIRST_REF_NODE)
2371               fprintf (dump_file, "\"%s\"\n", get_varinfo (j)->name);
2372             else
2373               fprintf (dump_file, "\"*%s\"\n",
2374                        get_varinfo (j - FIRST_REF_NODE)->name);
2375           }
2376         else
2377           {
2378             fprintf (dump_file,
2379                      "Equivalence classes for %s node id %d ",
2380                      bitmap_bit_p (graph->direct_nodes, i)
2381                      ? "direct" : "indirect", i);
2382             if (i < FIRST_REF_NODE)
2383               fprintf (dump_file, "\"%s\"", get_varinfo (i)->name);
2384             else
2385               fprintf (dump_file, "\"*%s\"",
2386                        get_varinfo (i - FIRST_REF_NODE)->name);
2387             fprintf (dump_file,
2388                      ": pointer %d, location %d\n",
2389                      graph->pointer_label[i], graph->loc_label[i]);
2390           }
2391       }
2392
2393   /* Quickly eliminate our non-pointer variables.  */
2394
2395   for (i = 1; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2396     {
2397       unsigned int node = si->node_mapping[i];
2398
2399       if (graph->pointer_label[node] == 0)
2400         {
2401           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2402             fprintf (dump_file,
2403                      "%s is a non-pointer variable, eliminating edges.\n",
2404                      get_varinfo (node)->name);
2405           stats.nonpointer_vars++;
2406           clear_edges_for_node (graph, node);
2407         }
2408     }
2409
2410   return si;
2411 }
2412
2413 /* Free information that was only necessary for variable
2414    substitution.  */
2415
2416 static void
2417 free_var_substitution_info (struct scc_info *si)
2418 {
2419   free_scc_info (si);
2420   free (graph->pointer_label);
2421   free (graph->loc_label);
2422   free (graph->pointed_by);
2423   free (graph->points_to);
2424   free (graph->eq_rep);
2425   sbitmap_free (graph->direct_nodes);
2426   delete pointer_equiv_class_table;
2427   pointer_equiv_class_table = NULL;
2428   delete location_equiv_class_table;
2429   location_equiv_class_table = NULL;
2430   bitmap_obstack_release (&iteration_obstack);
2431 }
2432
2433 /* Return an existing node that is equivalent to NODE, which has
2434    equivalence class LABEL, if one exists.  Return NODE otherwise.  */
2435
2436 static unsigned int
2437 find_equivalent_node (constraint_graph_t graph,
2438                       unsigned int node, unsigned int label)
2439 {
2440   /* If the address version of this variable is unused, we can
2441      substitute it for anything else with the same label.
2442      Otherwise, we know the pointers are equivalent, but not the
2443      locations, and we can unite them later.  */
2444
2445   if (!bitmap_bit_p (graph->address_taken, node))
2446     {
2447       gcc_checking_assert (label < graph->size);
2448
2449       if (graph->eq_rep[label] != -1)
2450         {
2451           /* Unify the two variables since we know they are equivalent.  */
2452           if (unite (graph->eq_rep[label], node))
2453             unify_nodes (graph, graph->eq_rep[label], node, false);
2454           return graph->eq_rep[label];
2455         }
2456       else
2457         {
2458           graph->eq_rep[label] = node;
2459           graph->pe_rep[label] = node;
2460         }
2461     }
2462   else
2463     {
2464       gcc_checking_assert (label < graph->size);
2465       graph->pe[node] = label;
2466       if (graph->pe_rep[label] == -1)
2467         graph->pe_rep[label] = node;
2468     }
2469
2470   return node;
2471 }
2472
2473 /* Unite pointer equivalent but not location equivalent nodes in
2474    GRAPH.  This may only be performed once variable substitution is
2475    finished.  */
2476
2477 static void
2478 unite_pointer_equivalences (constraint_graph_t graph)
2479 {
2480   unsigned int i;
2481
2482   /* Go through the pointer equivalences and unite them to their
2483      representative, if they aren't already.  */
2484   for (i = 1; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2485     {
2486       unsigned int label = graph->pe[i];
2487       if (label)
2488         {
2489           int label_rep = graph->pe_rep[label];
2490
2491           if (label_rep == -1)
2492             continue;
2493
2494           label_rep = find (label_rep);
2495           if (label_rep >= 0 && unite (label_rep, find (i)))
2496             unify_nodes (graph, label_rep, i, false);
2497         }
2498     }
2499 }
2500
2501 /* Move complex constraints to the GRAPH nodes they belong to.  */
2502
2503 static void
2504 move_complex_constraints (constraint_graph_t graph)
2505 {
2506   int i;
2507   constraint_t c;
2508
2509   FOR_EACH_VEC_ELT (constraints, i, c)
2510     {
2511       if (c)
2512         {
2513           struct constraint_expr lhs = c->lhs;
2514           struct constraint_expr rhs = c->rhs;
2515
2516           if (lhs.type == DEREF)
2517             {
2518               insert_into_complex (graph, lhs.var, c);
2519             }
2520           else if (rhs.type == DEREF)
2521             {
2522               if (!(get_varinfo (lhs.var)->is_special_var))
2523                 insert_into_complex (graph, rhs.var, c);
2524             }
2525           else if (rhs.type != ADDRESSOF && lhs.var > anything_id
2526                    && (lhs.offset != 0 || rhs.offset != 0))
2527             {
2528               insert_into_complex (graph, rhs.var, c);
2529             }
2530         }
2531     }
2532 }
2533
2534
2535 /* Optimize and rewrite complex constraints while performing
2536    collapsing of equivalent nodes.  SI is the SCC_INFO that is the
2537    result of perform_variable_substitution.  */
2538
2539 static void
2540 rewrite_constraints (constraint_graph_t graph,
2541                      struct scc_info *si)
2542 {
2543   int i;
2544   constraint_t c;
2545
2546   if (flag_checking)
2547     {
2548       for (unsigned int j = 0; j < graph->size; j++)
2549         gcc_assert (find (j) == j);
2550     }
2551
2552   FOR_EACH_VEC_ELT (constraints, i, c)
2553     {
2554       struct constraint_expr lhs = c->lhs;
2555       struct constraint_expr rhs = c->rhs;
2556       unsigned int lhsvar = find (lhs.var);
2557       unsigned int rhsvar = find (rhs.var);
2558       unsigned int lhsnode, rhsnode;
2559       unsigned int lhslabel, rhslabel;
2560
2561       lhsnode = si->node_mapping[lhsvar];
2562       rhsnode = si->node_mapping[rhsvar];
2563       lhslabel = graph->pointer_label[lhsnode];
2564       rhslabel = graph->pointer_label[rhsnode];
2565
2566       /* See if it is really a non-pointer variable, and if so, ignore
2567          the constraint.  */
2568       if (lhslabel == 0)
2569         {
2570           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2571             {
2572
2573               fprintf (dump_file, "%s is a non-pointer variable,"
2574                        "ignoring constraint:",
2575                        get_varinfo (lhs.var)->name);
2576               dump_constraint (dump_file, c);
2577               fprintf (dump_file, "\n");
2578             }
2579           constraints[i] = NULL;
2580           continue;
2581         }
2582
2583       if (rhslabel == 0)
2584         {
2585           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2586             {
2587
2588               fprintf (dump_file, "%s is a non-pointer variable,"
2589                        "ignoring constraint:",
2590                        get_varinfo (rhs.var)->name);
2591               dump_constraint (dump_file, c);
2592               fprintf (dump_file, "\n");
2593             }
2594           constraints[i] = NULL;
2595           continue;
2596         }
2597
2598       lhsvar = find_equivalent_node (graph, lhsvar, lhslabel);
2599       rhsvar = find_equivalent_node (graph, rhsvar, rhslabel);
2600       c->lhs.var = lhsvar;
2601       c->rhs.var = rhsvar;
2602     }
2603 }
2604
2605 /* Eliminate indirect cycles involving NODE.  Return true if NODE was
2606    part of an SCC, false otherwise.  */
2607
2608 static bool
2609 eliminate_indirect_cycles (unsigned int node)
2610 {
2611   if (graph->indirect_cycles[node] != -1
2612       && !bitmap_empty_p (get_varinfo (node)->solution))
2613     {
2614       unsigned int i;
2615       auto_vec<unsigned> queue;
2616       int queuepos;
2617       unsigned int to = find (graph->indirect_cycles[node]);
2618       bitmap_iterator bi;
2619
2620       /* We can't touch the solution set and call unify_nodes
2621          at the same time, because unify_nodes is going to do
2622          bitmap unions into it. */
2623
2624       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (get_varinfo (node)->solution, 0, i, bi)
2625         {
2626           if (find (i) == i && i != to)
2627             {
2628               if (unite (to, i))
2629                 queue.safe_push (i);
2630             }
2631         }
2632
2633       for (queuepos = 0;
2634            queue.iterate (queuepos, &i);
2635            queuepos++)
2636         {
2637           unify_nodes (graph, to, i, true);
2638         }
2639       return true;
2640     }
2641   return false;
2642 }
2643
2644 /* Solve the constraint graph GRAPH using our worklist solver.
2645    This is based on the PW* family of solvers from the "Efficient Field
2646    Sensitive Pointer Analysis for C" paper.
2647    It works by iterating over all the graph nodes, processing the complex
2648    constraints and propagating the copy constraints, until everything stops
2649    changed.  This corresponds to steps 6-8 in the solving list given above.  */
2650
2651 static void
2652 solve_graph (constraint_graph_t graph)
2653 {
2654   unsigned int size = graph->size;
2655   unsigned int i;
2656   bitmap pts;
2657
2658   changed = BITMAP_ALLOC (NULL);
2659
2660   /* Mark all initial non-collapsed nodes as changed.  */
2661   for (i = 1; i < size; i++)
2662     {
2663       varinfo_t ivi = get_varinfo (i);
2664       if (find (i) == i && !bitmap_empty_p (ivi->solution)
2665           && ((graph->succs[i] && !bitmap_empty_p (graph->succs[i]))
2666               || graph->complex[i].length () > 0))
2667         bitmap_set_bit (changed, i);
2668     }
2669
2670   /* Allocate a bitmap to be used to store the changed bits.  */
2671   pts = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
2672
2673   while (!bitmap_empty_p (changed))
2674     {
2675       unsigned int i;
2676       struct topo_info *ti = init_topo_info ();
2677       stats.iterations++;
2678
2679       bitmap_obstack_initialize (&iteration_obstack);
2680
2681       compute_topo_order (graph, ti);
2682
2683       while (ti->topo_order.length () != 0)
2684         {
2685
2686           i = ti->topo_order.pop ();
2687
2688           /* If this variable is not a representative, skip it.  */
2689           if (find (i) != i)
2690             continue;
2691
2692           /* In certain indirect cycle cases, we may merge this
2693              variable to another.  */
2694           if (eliminate_indirect_cycles (i) && find (i) != i)
2695             continue;
2696
2697           /* If the node has changed, we need to process the
2698              complex constraints and outgoing edges again.  */
2699           if (bitmap_clear_bit (changed, i))
2700             {
2701               unsigned int j;
2702               constraint_t c;
2703               bitmap solution;
2704               vec<constraint_t> complex = graph->complex[i];
2705               varinfo_t vi = get_varinfo (i);
2706               bool solution_empty;
2707
2708               /* Compute the changed set of solution bits.  If anything
2709                  is in the solution just propagate that.  */
2710               if (bitmap_bit_p (vi->solution, anything_id))
2711                 {
2712                   /* If anything is also in the old solution there is
2713                      nothing to do.
2714                      ???  But we shouldn't ended up with "changed" set ...  */
2715                   if (vi->oldsolution
2716                       && bitmap_bit_p (vi->oldsolution, anything_id))
2717                     continue;
2718                   bitmap_copy (pts, get_varinfo (find (anything_id))->solution);
2719                 }
2720               else if (vi->oldsolution)
2721                 bitmap_and_compl (pts, vi->solution, vi->oldsolution);
2722               else
2723                 bitmap_copy (pts, vi->solution);
2724
2725               if (bitmap_empty_p (pts))
2726                 continue;
2727
2728               if (vi->oldsolution)
2729                 bitmap_ior_into (vi->oldsolution, pts);
2730               else
2731                 {
2732                   vi->oldsolution = BITMAP_ALLOC (&oldpta_obstack);
2733                   bitmap_copy (vi->oldsolution, pts);
2734                 }
2735
2736               solution = vi->solution;
2737               solution_empty = bitmap_empty_p (solution);
2738
2739               /* Process the complex constraints */
2740               bitmap expanded_pts = NULL;
2741               FOR_EACH_VEC_ELT (complex, j, c)
2742                 {
2743                   /* XXX: This is going to unsort the constraints in
2744                      some cases, which will occasionally add duplicate
2745                      constraints during unification.  This does not
2746                      affect correctness.  */
2747                   c->lhs.var = find (c->lhs.var);
2748                   c->rhs.var = find (c->rhs.var);
2749
2750                   /* The only complex constraint that can change our
2751                      solution to non-empty, given an empty solution,
2752                      is a constraint where the lhs side is receiving
2753                      some set from elsewhere.  */
2754                   if (!solution_empty || c->lhs.type != DEREF)
2755                     do_complex_constraint (graph, c, pts, &expanded_pts);
2756                 }
2757               BITMAP_FREE (expanded_pts);
2758
2759               solution_empty = bitmap_empty_p (solution);
2760
2761               if (!solution_empty)
2762                 {
2763                   bitmap_iterator bi;
2764                   unsigned eff_escaped_id = find (escaped_id);
2765
2766                   /* Propagate solution to all successors.  */
2767                   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->succs[i],
2768                                                 0, j, bi)
2769                     {
2770                       bitmap tmp;
2771                       bool flag;
2772
2773                       unsigned int to = find (j);
2774                       tmp = get_varinfo (to)->solution;
2775                       flag = false;
2776
2777                       /* Don't try to propagate to ourselves.  */
2778                       if (to == i)
2779                         continue;
2780
2781                       /* If we propagate from ESCAPED use ESCAPED as
2782                          placeholder.  */
2783                       if (i == eff_escaped_id)
2784                         flag = bitmap_set_bit (tmp, escaped_id);
2785                       else
2786                         flag = bitmap_ior_into (tmp, pts);
2787
2788                       if (flag)
2789                         bitmap_set_bit (changed, to);
2790                     }
2791                 }
2792             }
2793         }
2794       free_topo_info (ti);
2795       bitmap_obstack_release (&iteration_obstack);
2796     }
2797
2798   BITMAP_FREE (pts);
2799   BITMAP_FREE (changed);
2800   bitmap_obstack_release (&oldpta_obstack);
2801 }
2802
2803 /* Map from trees to variable infos.  */
2804 static hash_map<tree, varinfo_t> *vi_for_tree;
2805
2806
2807 /* Insert ID as the variable id for tree T in the vi_for_tree map.  */
2808
2809 static void
2810 insert_vi_for_tree (tree t, varinfo_t vi)
2811 {
2812   gcc_assert (vi);
2813   gcc_assert (!vi_for_tree->put (t, vi));
2814 }
2815
2816 /* Find the variable info for tree T in VI_FOR_TREE.  If T does not
2817    exist in the map, return NULL, otherwise, return the varinfo we found.  */
2818
2819 static varinfo_t
2820 lookup_vi_for_tree (tree t)
2821 {
2822   varinfo_t *slot = vi_for_tree->get (t);
2823   if (slot == NULL)
2824     return NULL;
2825
2826   return *slot;
2827 }
2828
2829 /* Return a printable name for DECL  */
2830
2831 static const char *
2832 alias_get_name (tree decl)
2833 {
2834   const char *res = NULL;
2835   char *temp;
2836   int num_printed = 0;
2837
2838   if (!dump_file)
2839     return "NULL";
2840
2841   if (TREE_CODE (decl) == SSA_NAME)
2842     {
2843       res = get_name (decl);
2844       if (res)
2845         num_printed = asprintf (&temp, "%s_%u", res, SSA_NAME_VERSION (decl));
2846       else
2847         num_printed = asprintf (&temp, "_%u", SSA_NAME_VERSION (decl));
2848       if (num_printed > 0)
2849         {
2850           res = ggc_strdup (temp);
2851           free (temp);
2852         }
2853     }
2854   else if (DECL_P (decl))
2855     {
2856       if (DECL_ASSEMBLER_NAME_SET_P (decl))
2857         res = IDENTIFIER_POINTER (DECL_ASSEMBLER_NAME (decl));
2858       else
2859         {
2860           res = get_name (decl);
2861           if (!res)
2862             {
2863               num_printed = asprintf (&temp, "D.%u", DECL_UID (decl));
2864               if (num_printed > 0)
2865                 {
2866                   res = ggc_strdup (temp);
2867                   free (temp);
2868                 }
2869             }
2870         }
2871     }
2872   if (res != NULL)
2873     return res;
2874
2875   return "NULL";
2876 }
2877
2878 /* Find the variable id for tree T in the map.
2879    If T doesn't exist in the map, create an entry for it and return it.  */
2880
2881 static varinfo_t
2882 get_vi_for_tree (tree t)
2883 {
2884   varinfo_t *slot = vi_for_tree->get (t);
2885   if (slot == NULL)
2886     {
2887       unsigned int id = create_variable_info_for (t, alias_get_name (t), false);
2888       return get_varinfo (id);
2889     }
2890
2891   return *slot;
2892 }
2893
2894 /* Get a scalar constraint expression for a new temporary variable.  */
2895
2896 static struct constraint_expr
2897 new_scalar_tmp_constraint_exp (const char *name, bool add_id)
2898 {
2899   struct constraint_expr tmp;
2900   varinfo_t vi;
2901
2902   vi = new_var_info (NULL_TREE, name, add_id);
2903   vi->offset = 0;
2904   vi->size = -1;
2905   vi->fullsize = -1;
2906   vi->is_full_var = 1;
2907
2908   tmp.var = vi->id;
2909   tmp.type = SCALAR;
2910   tmp.offset = 0;
2911
2912   return tmp;
2913 }
2914
2915 /* Get a constraint expression vector from an SSA_VAR_P node.
2916    If address_p is true, the result will be taken its address of.  */
2917
2918 static void
2919 get_constraint_for_ssa_var (tree t, vec<ce_s> *results, bool address_p)
2920 {
2921   struct constraint_expr cexpr;
2922   varinfo_t vi;
2923
2924   /* We allow FUNCTION_DECLs here even though it doesn't make much sense.  */
2925   gcc_assert (TREE_CODE (t) == SSA_NAME || DECL_P (t));
2926
2927   /* For parameters, get at the points-to set for the actual parm
2928      decl.  */
2929   if (TREE_CODE (t) == SSA_NAME
2930       && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (t)
2931       && (TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (t)) == PARM_DECL
2932           || TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (t)) == RESULT_DECL))
2933     {
2934       get_constraint_for_ssa_var (SSA_NAME_VAR (t), results, address_p);
2935       return;
2936     }
2937
2938   /* For global variables resort to the alias target.  */
2939   if (TREE_CODE (t) == VAR_DECL
2940       && (TREE_STATIC (t) || DECL_EXTERNAL (t)))
2941     {
2942       varpool_node *node = varpool_node::get (t);
2943       if (node && node->alias && node->analyzed)
2944         {
2945           node = node->ultimate_alias_target ();
2946           /* Canonicalize the PT uid of all aliases to the ultimate target.
2947              ???  Hopefully the set of aliases can't change in a way that
2948              changes the ultimate alias target.  */
2949           gcc_assert ((! DECL_PT_UID_SET_P (node->decl)
2950                        || DECL_PT_UID (node->decl) == DECL_UID (node->decl))
2951                       && (! DECL_PT_UID_SET_P (t)
2952                           || DECL_PT_UID (t) == DECL_UID (node->decl)));
2953           DECL_PT_UID (t) = DECL_UID (node->decl);
2954           t = node->decl;
2955         }
2956     }
2957
2958   vi = get_vi_for_tree (t);
2959   cexpr.var = vi->id;
2960   cexpr.type = SCALAR;
2961   cexpr.offset = 0;
2962
2963   /* If we are not taking the address of the constraint expr, add all
2964      sub-fiels of the variable as well.  */
2965   if (!address_p
2966       && !vi->is_full_var)
2967     {
2968       for (; vi; vi = vi_next (vi))
2969         {
2970           cexpr.var = vi->id;
2971           results->safe_push (cexpr);
2972         }
2973       return;
2974     }
2975
2976   results->safe_push (cexpr);
2977 }
2978
2979 /* Process constraint T, performing various simplifications and then
2980    adding it to our list of overall constraints.  */
2981
2982 static void
2983 process_constraint (constraint_t t)
2984 {
2985   struct constraint_expr rhs = t->rhs;
2986   struct constraint_expr lhs = t->lhs;
2987
2988   gcc_assert (rhs.var < varmap.length ());
2989   gcc_assert (lhs.var < varmap.length ());
2990
2991   /* If we didn't get any useful constraint from the lhs we get
2992      &ANYTHING as fallback from get_constraint_for.  Deal with
2993      it here by turning it into *ANYTHING.  */
2994   if (lhs.type == ADDRESSOF
2995       && lhs.var == anything_id)
2996     lhs.type = DEREF;
2997
2998   /* ADDRESSOF on the lhs is invalid.  */
2999   gcc_assert (lhs.type != ADDRESSOF);
3000
3001   /* We shouldn't add constraints from things that cannot have pointers.
3002      It's not completely trivial to avoid in the callers, so do it here.  */
3003   if (rhs.type != ADDRESSOF
3004       && !get_varinfo (rhs.var)->may_have_pointers)
3005     return;
3006
3007   /* Likewise adding to the solution of a non-pointer var isn't useful.  */
3008   if (!get_varinfo (lhs.var)->may_have_pointers)
3009     return;
3010
3011   /* This can happen in our IR with things like n->a = *p */
3012   if (rhs.type == DEREF && lhs.type == DEREF && rhs.var != anything_id)
3013     {
3014       /* Split into tmp = *rhs, *lhs = tmp */
3015       struct constraint_expr tmplhs;
3016       tmplhs = new_scalar_tmp_constraint_exp ("doubledereftmp", true);
3017       process_constraint (new_constraint (tmplhs, rhs));
3018       process_constraint (new_constraint (lhs, tmplhs));
3019     }
3020   else if ((rhs.type != SCALAR || rhs.offset != 0) && lhs.type == DEREF)
3021     {
3022       /* Split into tmp = &rhs, *lhs = tmp */
3023       struct constraint_expr tmplhs;
3024       tmplhs = new_scalar_tmp_constraint_exp ("derefaddrtmp", true);
3025       process_constraint (new_constraint (tmplhs, rhs));
3026       process_constraint (new_constraint (lhs, tmplhs));
3027     }
3028   else
3029     {
3030       gcc_assert (rhs.type != ADDRESSOF || rhs.offset == 0);
3031       constraints.safe_push (t);
3032     }
3033 }
3034
3035
3036 /* Return the position, in bits, of FIELD_DECL from the beginning of its
3037    structure.  */
3038
3039 static HOST_WIDE_INT
3040 bitpos_of_field (const tree fdecl)
3041 {
3042   if (!tree_fits_shwi_p (DECL_FIELD_OFFSET (fdecl))
3043       || !tree_fits_shwi_p (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (fdecl)))
3044     return -1;
3045
3046   return (tree_to_shwi (DECL_FIELD_OFFSET (fdecl)) * BITS_PER_UNIT
3047           + tree_to_shwi (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (fdecl)));
3048 }
3049
3050
3051 /* Get constraint expressions for offsetting PTR by OFFSET.  Stores the
3052    resulting constraint expressions in *RESULTS.  */
3053
3054 static void
3055 get_constraint_for_ptr_offset (tree ptr, tree offset,
3056                                vec<ce_s> *results)
3057 {
3058   struct constraint_expr c;
3059   unsigned int j, n;
3060   HOST_WIDE_INT rhsoffset;
3061
3062   /* If we do not do field-sensitive PTA adding offsets to pointers
3063      does not change the points-to solution.  */
3064   if (!use_field_sensitive)
3065     {
3066       get_constraint_for_rhs (ptr, results);
3067       return;
3068     }
3069
3070   /* If the offset is not a non-negative integer constant that fits
3071      in a HOST_WIDE_INT, we have to fall back to a conservative
3072      solution which includes all sub-fields of all pointed-to
3073      variables of ptr.  */
3074   if (offset == NULL_TREE
3075       || TREE_CODE (offset) != INTEGER_CST)
3076     rhsoffset = UNKNOWN_OFFSET;
3077   else
3078     {
3079       /* Sign-extend the offset.  */
3080       offset_int soffset = offset_int::from (offset, SIGNED);
3081       if (!wi::fits_shwi_p (soffset))
3082         rhsoffset = UNKNOWN_OFFSET;
3083       else
3084         {
3085           /* Make sure the bit-offset also fits.  */
3086           HOST_WIDE_INT rhsunitoffset = soffset.to_shwi ();
3087           rhsoffset = rhsunitoffset * BITS_PER_UNIT;
3088           if (rhsunitoffset != rhsoffset / BITS_PER_UNIT)
3089             rhsoffset = UNKNOWN_OFFSET;
3090         }
3091     }
3092
3093   get_constraint_for_rhs (ptr, results);
3094   if (rhsoffset == 0)
3095     return;
3096
3097   /* As we are eventually appending to the solution do not use
3098      vec::iterate here.  */
3099   n = results->length ();
3100   for (j = 0; j < n; j++)
3101     {
3102       varinfo_t curr;
3103       c = (*results)[j];
3104       curr = get_varinfo (c.var);
3105
3106       if (c.type == ADDRESSOF
3107           /* If this varinfo represents a full variable just use it.  */
3108           && curr->is_full_var)
3109         ;
3110       else if (c.type == ADDRESSOF
3111                /* If we do not know the offset add all subfields.  */
3112                && rhsoffset == UNKNOWN_OFFSET)
3113         {
3114           varinfo_t temp = get_varinfo (curr->head);
3115           do
3116             {
3117               struct constraint_expr c2;
3118               c2.var = temp->id;
3119               c2.type = ADDRESSOF;
3120               c2.offset = 0;
3121               if (c2.var != c.var)
3122                 results->safe_push (c2);
3123               temp = vi_next (temp);
3124             }
3125           while (temp);
3126         }
3127       else if (c.type == ADDRESSOF)
3128         {
3129           varinfo_t temp;
3130           unsigned HOST_WIDE_INT offset = curr->offset + rhsoffset;
3131
3132           /* If curr->offset + rhsoffset is less than zero adjust it.  */
3133           if (rhsoffset < 0
3134               && curr->offset < offset)
3135             offset = 0;
3136
3137           /* We have to include all fields that overlap the current
3138              field shifted by rhsoffset.  And we include at least
3139              the last or the first field of the variable to represent
3140              reachability of off-bound addresses, in particular &object + 1,
3141              conservatively correct.  */
3142           temp = first_or_preceding_vi_for_offset (curr, offset);
3143           c.var = temp->id;
3144           c.offset = 0;
3145           temp = vi_next (temp);
3146           while (temp
3147                  && temp->offset < offset + curr->size)
3148             {
3149               struct constraint_expr c2;
3150               c2.var = temp->id;
3151               c2.type = ADDRESSOF;
3152               c2.offset = 0;
3153               results->safe_push (c2);
3154               temp = vi_next (temp);
3155             }
3156         }
3157       else if (c.type == SCALAR)
3158         {
3159           gcc_assert (c.offset == 0);
3160           c.offset = rhsoffset;
3161         }
3162       else
3163         /* We shouldn't get any DEREFs here.  */
3164         gcc_unreachable ();
3165
3166       (*results)[j] = c;
3167     }
3168 }
3169
3170
3171 /* Given a COMPONENT_REF T, return the constraint_expr vector for it.
3172    If address_p is true the result will be taken its address of.
3173    If lhs_p is true then the constraint expression is assumed to be used
3174    as the lhs.  */
3175
3176 static void
3177 get_constraint_for_component_ref (tree t, vec<ce_s> *results,
3178                                   bool address_p, bool lhs_p)
3179 {
3180   tree orig_t = t;
3181   HOST_WIDE_INT bitsize = -1;
3182   HOST_WIDE_INT bitmaxsize = -1;
3183   HOST_WIDE_INT bitpos;
3184   bool reverse;
3185   tree forzero;
3186
3187   /* Some people like to do cute things like take the address of
3188      &0->a.b */
3189   forzero = t;
3190   while (handled_component_p (forzero)
3191          || INDIRECT_REF_P (forzero)
3192          || TREE_CODE (forzero) == MEM_REF)
3193     forzero = TREE_OPERAND (forzero, 0);
3194
3195   if (CONSTANT_CLASS_P (forzero) && integer_zerop (forzero))
3196     {
3197       struct constraint_expr temp;
3198
3199       temp.offset = 0;
3200       temp.var = integer_id;
3201       temp.type = SCALAR;
3202       results->safe_push (temp);
3203       return;
3204     }
3205
3206   t = get_ref_base_and_extent (t, &bitpos, &bitsize, &bitmaxsize, &reverse);
3207
3208   /* Pretend to take the address of the base, we'll take care of
3209      adding the required subset of sub-fields below.  */
3210   get_constraint_for_1 (t, results, true, lhs_p);
3211   gcc_assert (results->length () == 1);
3212   struct constraint_expr &result = results->last ();
3213
3214   if (result.type == SCALAR
3215       && get_varinfo (result.var)->is_full_var)
3216     /* For single-field vars do not bother about the offset.  */
3217     result.offset = 0;
3218   else if (result.type == SCALAR)
3219     {
3220       /* In languages like C, you can access one past the end of an
3221          array.  You aren't allowed to dereference it, so we can
3222          ignore this constraint. When we handle pointer subtraction,
3223          we may have to do something cute here.  */
3224
3225       if ((unsigned HOST_WIDE_INT)bitpos < get_varinfo (result.var)->fullsize
3226           && bitmaxsize != 0)
3227         {
3228           /* It's also not true that the constraint will actually start at the
3229              right offset, it may start in some padding.  We only care about
3230              setting the constraint to the first actual field it touches, so
3231              walk to find it.  */
3232           struct constraint_expr cexpr = result;
3233           varinfo_t curr;
3234           results->pop ();
3235           cexpr.offset = 0;
3236           for (curr = get_varinfo (cexpr.var); curr; curr = vi_next (curr))
3237             {
3238               if (ranges_overlap_p (curr->offset, curr->size,
3239                                     bitpos, bitmaxsize))
3240                 {
3241                   cexpr.var = curr->id;
3242                   results->safe_push (cexpr);
3243                   if (address_p)
3244                     break;
3245                 }
3246             }
3247           /* If we are going to take the address of this field then
3248              to be able to compute reachability correctly add at least
3249              the last field of the variable.  */
3250           if (address_p && results->length () == 0)
3251             {
3252               curr = get_varinfo (cexpr.var);
3253               while (curr->next != 0)
3254                 curr = vi_next (curr);
3255               cexpr.var = curr->id;
3256               results->safe_push (cexpr);
3257             }
3258           else if (results->length () == 0)
3259             /* Assert that we found *some* field there. The user couldn't be
3260                accessing *only* padding.  */
3261             /* Still the user could access one past the end of an array
3262                embedded in a struct resulting in accessing *only* padding.  */
3263             /* Or accessing only padding via type-punning to a type
3264                that has a filed just in padding space.  */
3265             {
3266               cexpr.type = SCALAR;
3267               cexpr.var = anything_id;
3268               cexpr.offset = 0;
3269               results->safe_push (cexpr);
3270             }
3271         }
3272       else if (bitmaxsize == 0)
3273         {
3274           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3275             fprintf (dump_file, "Access to zero-sized part of variable,"
3276                      "ignoring\n");
3277         }
3278       else
3279         if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3280           fprintf (dump_file, "Access to past the end of variable, ignoring\n");
3281     }
3282   else if (result.type == DEREF)
3283     {
3284       /* If we do not know exactly where the access goes say so.  Note
3285          that only for non-structure accesses we know that we access
3286          at most one subfiled of any variable.  */
3287       if (bitpos == -1
3288           || bitsize != bitmaxsize
3289           || AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (orig_t))
3290           || result.offset == UNKNOWN_OFFSET)
3291         result.offset = UNKNOWN_OFFSET;
3292       else
3293         result.offset += bitpos;
3294     }
3295   else if (result.type == ADDRESSOF)
3296     {
3297       /* We can end up here for component references on a
3298          VIEW_CONVERT_EXPR <>(&foobar).  */
3299       result.type = SCALAR;
3300       result.var = anything_id;
3301       result.offset = 0;
3302     }
3303   else
3304     gcc_unreachable ();
3305 }
3306
3307
3308 /* Dereference the constraint expression CONS, and return the result.
3309    DEREF (ADDRESSOF) = SCALAR
3310    DEREF (SCALAR) = DEREF
3311    DEREF (DEREF) = (temp = DEREF1; result = DEREF(temp))
3312    This is needed so that we can handle dereferencing DEREF constraints.  */
3313
3314 static void
3315 do_deref (vec<ce_s> *constraints)
3316 {
3317   struct constraint_expr *c;
3318   unsigned int i = 0;
3319
3320   FOR_EACH_VEC_ELT (*constraints, i, c)
3321     {
3322       if (c->type == SCALAR)
3323         c->type = DEREF;
3324       else if (c->type == ADDRESSOF)
3325         c->type = SCALAR;
3326       else if (c->type == DEREF)
3327         {
3328           struct constraint_expr tmplhs;
3329           tmplhs = new_scalar_tmp_constraint_exp ("dereftmp", true);
3330           process_constraint (new_constraint (tmplhs, *c));
3331           c->var = tmplhs.var;
3332         }
3333       else
3334         gcc_unreachable ();
3335     }
3336 }
3337
3338 /* Given a tree T, return the constraint expression for taking the
3339    address of it.  */
3340
3341 static void
3342 get_constraint_for_address_of (tree t, vec<ce_s> *results)
3343 {
3344   struct constraint_expr *c;
3345   unsigned int i;
3346
3347   get_constraint_for_1 (t, results, true, true);
3348
3349   FOR_EACH_VEC_ELT (*results, i, c)
3350     {
3351       if (c->type == DEREF)
3352         c->type = SCALAR;
3353       else
3354         c->type = ADDRESSOF;
3355     }
3356 }
3357
3358 /* Given a tree T, return the constraint expression for it.  */
3359
3360 static void
3361 get_constraint_for_1 (tree t, vec<ce_s> *results, bool address_p,
3362                       bool lhs_p)
3363 {
3364   struct constraint_expr temp;
3365
3366   /* x = integer is all glommed to a single variable, which doesn't
3367      point to anything by itself.  That is, of course, unless it is an
3368      integer constant being treated as a pointer, in which case, we
3369      will return that this is really the addressof anything.  This
3370      happens below, since it will fall into the default case. The only
3371      case we know something about an integer treated like a pointer is
3372      when it is the NULL pointer, and then we just say it points to
3373      NULL.
3374
3375      Do not do that if -fno-delete-null-pointer-checks though, because
3376      in that case *NULL does not fail, so it _should_ alias *anything.
3377      It is not worth adding a new option or renaming the existing one,
3378      since this case is relatively obscure.  */
3379   if ((TREE_CODE (t) == INTEGER_CST
3380        && integer_zerop (t))
3381       /* The only valid CONSTRUCTORs in gimple with pointer typed
3382          elements are zero-initializer.  But in IPA mode we also
3383          process global initializers, so verify at least.  */
3384       || (TREE_CODE (t) == CONSTRUCTOR
3385           && CONSTRUCTOR_NELTS (t) == 0))
3386     {
3387       if (flag_delete_null_pointer_checks)
3388         temp.var = nothing_id;
3389       else
3390         temp.var = nonlocal_id;
3391       temp.type = ADDRESSOF;
3392       temp.offset = 0;
3393       results->safe_push (temp);
3394       return;
3395     }
3396
3397   /* String constants are read-only, ideally we'd have a CONST_DECL
3398      for those.  */
3399   if (TREE_CODE (t) == STRING_CST)
3400     {
3401       temp.var = string_id;
3402       temp.type = SCALAR;
3403       temp.offset = 0;
3404       results->safe_push (temp);
3405       return;
3406     }
3407
3408   switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (t)))
3409     {
3410     case tcc_expression:
3411       {
3412         switch (TREE_CODE (t))
3413           {
3414           case ADDR_EXPR:
3415             get_constraint_for_address_of (TREE_OPERAND (t, 0), results);
3416             return;
3417           default:;
3418           }
3419         break;
3420       }
3421     case tcc_reference:
3422       {
3423         switch (TREE_CODE (t))
3424           {
3425           case MEM_REF:
3426             {
3427               struct constraint_expr cs;
3428               varinfo_t vi, curr;
3429               get_constraint_for_ptr_offset (TREE_OPERAND (t, 0),
3430                                              TREE_OPERAND (t, 1), results);
3431               do_deref (results);
3432
3433               /* If we are not taking the address then make sure to process
3434                  all subvariables we might access.  */
3435               if (address_p)
3436                 return;
3437
3438               cs = results->last ();
3439               if (cs.type == DEREF
3440                   && type_can_have_subvars (TREE_TYPE (t)))
3441                 {
3442                   /* For dereferences this means we have to defer it
3443                      to solving time.  */
3444                   results->last ().offset = UNKNOWN_OFFSET;
3445                   return;
3446                 }
3447               if (cs.type != SCALAR)
3448                 return;
3449
3450               vi = get_varinfo (cs.var);
3451               curr = vi_next (vi);
3452               if (!vi->is_full_var
3453                   && curr)
3454                 {
3455                   unsigned HOST_WIDE_INT size;
3456                   if (tree_fits_uhwi_p (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (t))))
3457                     size = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (t)));
3458                   else
3459                     size = -1;
3460                   for (; curr; curr = vi_next (curr))
3461                     {
3462                       if (curr->offset - vi->offset < size)
3463                         {
3464                           cs.var = curr->id;
3465                           results->safe_push (cs);
3466                         }
3467                       else
3468                         break;
3469                     }
3470                 }
3471               return;
3472             }
3473           case ARRAY_REF:
3474           case ARRAY_RANGE_REF:
3475           case COMPONENT_REF:
3476           case IMAGPART_EXPR:
3477           case REALPART_EXPR:
3478           case BIT_FIELD_REF:
3479             get_constraint_for_component_ref (t, results, address_p, lhs_p);
3480             return;
3481           case VIEW_CONVERT_EXPR:
3482             get_constraint_for_1 (TREE_OPERAND (t, 0), results, address_p,
3483                                   lhs_p);
3484             return;
3485           /* We are missing handling for TARGET_MEM_REF here.  */
3486           default:;
3487           }
3488         break;
3489       }
3490     case tcc_exceptional:
3491       {
3492         switch (TREE_CODE (t))
3493           {
3494           case SSA_NAME:
3495             {
3496               get_constraint_for_ssa_var (t, results, address_p);
3497               return;
3498             }
3499           case CONSTRUCTOR:
3500             {
3501               unsigned int i;
3502               tree val;
3503               auto_vec<ce_s> tmp;
3504               FOR_EACH_CONSTRUCTOR_VALUE (CONSTRUCTOR_ELTS (t), i, val)
3505                 {
3506                   struct constraint_expr *rhsp;
3507                   unsigned j;
3508                   get_constraint_for_1 (val, &tmp, address_p, lhs_p);
3509                   FOR_EACH_VEC_ELT (tmp, j, rhsp)
3510                     results->safe_push (*rhsp);
3511                   tmp.truncate (0);
3512                 }
3513               /* We do not know whether the constructor was complete,
3514                  so technically we have to add &NOTHING or &ANYTHING
3515                  like we do for an empty constructor as well.  */
3516               return;
3517             }
3518           default:;
3519           }
3520         break;
3521       }
3522     case tcc_declaration:
3523       {
3524         get_constraint_for_ssa_var (t, results, address_p);
3525         return;
3526       }
3527     case tcc_constant:
3528       {
3529         /* We cannot refer to automatic variables through constants.  */ 
3530         temp.type = ADDRESSOF;
3531         temp.var = nonlocal_id;
3532         temp.offset = 0;
3533         results->safe_push (temp);
3534         return;
3535       }
3536     default:;
3537     }
3538
3539   /* The default fallback is a constraint from anything.  */
3540   temp.type = ADDRESSOF;
3541   temp.var = anything_id;
3542   temp.offset = 0;
3543   results->safe_push (temp);
3544 }
3545
3546 /* Given a gimple tree T, return the constraint expression vector for it.  */
3547
3548 static void
3549 get_constraint_for (tree t, vec<ce_s> *results)
3550 {
3551   gcc_assert (results->length () == 0);
3552
3553   get_constraint_for_1 (t, results, false, true);
3554 }
3555
3556 /* Given a gimple tree T, return the constraint expression vector for it
3557    to be used as the rhs of a constraint.  */
3558
3559 static void
3560 get_constraint_for_rhs (tree t, vec<ce_s> *results)
3561 {
3562   gcc_assert (results->length () == 0);
3563
3564   get_constraint_for_1 (t, results, false, false);
3565 }
3566
3567
3568 /* Efficiently generates constraints from all entries in *RHSC to all
3569    entries in *LHSC.  */
3570
3571 static void
3572 process_all_all_constraints (vec<ce_s> lhsc,
3573                              vec<ce_s> rhsc)
3574 {
3575   struct constraint_expr *lhsp, *rhsp;
3576   unsigned i, j;
3577
3578   if (lhsc.length () <= 1 || rhsc.length () <= 1)
3579     {
3580       FOR_EACH_VEC_ELT (lhsc, i, lhsp)
3581         FOR_EACH_VEC_ELT (rhsc, j, rhsp)
3582           process_constraint (new_constraint (*lhsp, *rhsp));
3583     }
3584   else
3585     {
3586       struct constraint_expr tmp;
3587       tmp = new_scalar_tmp_constraint_exp ("allalltmp", true);
3588       FOR_EACH_VEC_ELT (rhsc, i, rhsp)
3589         process_constraint (new_constraint (tmp, *rhsp));
3590       FOR_EACH_VEC_ELT (lhsc, i, lhsp)
3591         process_constraint (new_constraint (*lhsp, tmp));
3592     }
3593 }
3594
3595 /* Handle aggregate copies by expanding into copies of the respective
3596    fields of the structures.  */
3597
3598 static void
3599 do_structure_copy (tree lhsop, tree rhsop)
3600 {
3601   struct constraint_expr *lhsp, *rhsp;
3602   auto_vec<ce_s> lhsc;
3603   auto_vec<ce_s> rhsc;
3604   unsigned j;
3605
3606   get_constraint_for (lhsop, &lhsc);
3607   get_constraint_for_rhs (rhsop, &rhsc);
3608   lhsp = &lhsc[0];
3609   rhsp = &rhsc[0];
3610   if (lhsp->type == DEREF
3611       || (lhsp->type == ADDRESSOF && lhsp->var == anything_id)
3612       || rhsp->type == DEREF)
3613     {
3614       if (lhsp->type == DEREF)
3615         {
3616           gcc_assert (lhsc.length () == 1);
3617           lhsp->offset = UNKNOWN_OFFSET;
3618         }
3619       if (rhsp->type == DEREF)
3620         {
3621           gcc_assert (rhsc.length () == 1);
3622           rhsp->offset = UNKNOWN_OFFSET;
3623         }
3624       process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
3625     }
3626   else if (lhsp->type == SCALAR
3627            && (rhsp->type == SCALAR
3628                || rhsp->type == ADDRESSOF))
3629     {
3630       HOST_WIDE_INT lhssize, lhsmaxsize, lhsoffset;
3631       HOST_WIDE_INT rhssize, rhsmaxsize, rhsoffset;
3632       bool reverse;
3633       unsigned k = 0;
3634       get_ref_base_and_extent (lhsop, &lhsoffset, &lhssize, &lhsmaxsize,
3635                                &reverse);
3636       get_ref_base_and_extent (rhsop, &rhsoffset, &rhssize, &rhsmaxsize,
3637                                &reverse);
3638       for (j = 0; lhsc.iterate (j, &lhsp);)
3639         {
3640           varinfo_t lhsv, rhsv;
3641           rhsp = &rhsc[k];
3642           lhsv = get_varinfo (lhsp->var);
3643           rhsv = get_varinfo (rhsp->var);
3644           if (lhsv->may_have_pointers
3645               && (lhsv->is_full_var
3646                   || rhsv->is_full_var
3647                   || ranges_overlap_p (lhsv->offset + rhsoffset, lhsv->size,
3648                                        rhsv->offset + lhsoffset, rhsv->size)))
3649             process_constraint (new_constraint (*lhsp, *rhsp));
3650           if (!rhsv->is_full_var
3651               && (lhsv->is_full_var
3652                   || (lhsv->offset + rhsoffset + lhsv->size
3653                       > rhsv->offset + lhsoffset + rhsv->size)))
3654             {
3655               ++k;
3656               if (k >= rhsc.length ())
3657                 break;
3658             }
3659           else
3660             ++j;
3661         }
3662     }
3663   else
3664     gcc_unreachable ();
3665 }
3666
3667 /* Create constraints ID = { rhsc }.  */
3668
3669 static void
3670 make_constraints_to (unsigned id, vec<ce_s> rhsc)
3671 {
3672   struct constraint_expr *c;
3673   struct constraint_expr includes;
3674   unsigned int j;
3675
3676   includes.var = id;
3677   includes.offset = 0;
3678   includes.type = SCALAR;
3679
3680   FOR_EACH_VEC_ELT (rhsc, j, c)
3681     process_constraint (new_constraint (includes, *c));
3682 }
3683
3684 /* Create a constraint ID = OP.  */
3685
3686 static void
3687 make_constraint_to (unsigned id, tree op)
3688 {
3689   auto_vec<ce_s> rhsc;
3690   get_constraint_for_rhs (op, &rhsc);
3691   make_constraints_to (id, rhsc);
3692 }
3693
3694 /* Create a constraint ID = &FROM.  */
3695
3696 static void
3697 make_constraint_from (varinfo_t vi, int from)
3698 {
3699   struct constraint_expr lhs, rhs;
3700
3701   lhs.var = vi->id;
3702   lhs.offset = 0;
3703   lhs.type = SCALAR;
3704
3705   rhs.var = from;
3706   rhs.offset = 0;
3707   rhs.type = ADDRESSOF;
3708   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3709 }
3710
3711 /* Create a constraint ID = FROM.  */
3712
3713 static void
3714 make_copy_constraint (varinfo_t vi, int from)
3715 {
3716   struct constraint_expr lhs, rhs;
3717
3718   lhs.var = vi->id;
3719   lhs.offset = 0;
3720   lhs.type = SCALAR;
3721
3722   rhs.var = from;
3723   rhs.offset = 0;
3724   rhs.type = SCALAR;
3725   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3726 }
3727
3728 /* Make constraints necessary to make OP escape.  */
3729
3730 static void
3731 make_escape_constraint (tree op)
3732 {
3733   make_constraint_to (escaped_id, op);
3734 }
3735
3736 /* Add constraints to that the solution of VI is transitively closed.  */
3737
3738 static void
3739 make_transitive_closure_constraints (varinfo_t vi)
3740 {
3741   struct constraint_expr lhs, rhs;
3742
3743   /* VAR = *(VAR + UNKNOWN);  */
3744   lhs.type = SCALAR;
3745   lhs.var = vi->id;
3746   lhs.offset = 0;
3747   rhs.type = DEREF;
3748   rhs.var = vi->id;
3749   rhs.offset = UNKNOWN_OFFSET;
3750   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3751 }
3752
3753 /* Add constraints to that the solution of VI has all subvariables added.  */
3754
3755 static void
3756 make_any_offset_constraints (varinfo_t vi)
3757 {
3758   struct constraint_expr lhs, rhs;
3759
3760   /* VAR = VAR + UNKNOWN;  */
3761   lhs.type = SCALAR;
3762   lhs.var = vi->id;
3763   lhs.offset = 0;
3764   rhs.type = SCALAR;
3765   rhs.var = vi->id;
3766   rhs.offset = UNKNOWN_OFFSET;
3767   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3768 }
3769
3770 /* Temporary storage for fake var decls.  */
3771 struct obstack fake_var_decl_obstack;
3772
3773 /* Build a fake VAR_DECL acting as referrer to a DECL_UID.  */
3774
3775 static tree
3776 build_fake_var_decl (tree type)
3777 {
3778   tree decl = (tree) XOBNEW (&fake_var_decl_obstack, struct tree_var_decl);
3779   memset (decl, 0, sizeof (struct tree_var_decl));
3780   TREE_SET_CODE (decl, VAR_DECL);
3781   TREE_TYPE (decl) = type;
3782   DECL_UID (decl) = allocate_decl_uid ();
3783   SET_DECL_PT_UID (decl, -1);
3784   layout_decl (decl, 0);
3785   return decl;
3786 }
3787
3788 /* Create a new artificial heap variable with NAME.
3789    Return the created variable.  */
3790
3791 static varinfo_t
3792 make_heapvar (const char *name, bool add_id)
3793 {
3794   varinfo_t vi;
3795   tree heapvar;
3796   
3797   heapvar = build_fake_var_decl (ptr_type_node);
3798   DECL_EXTERNAL (heapvar) = 1;
3799
3800   vi = new_var_info (heapvar, name, add_id);
3801   vi->is_artificial_var = true;
3802   vi->is_heap_var = true;
3803   vi->is_unknown_size_var = true;
3804   vi->offset = 0;
3805   vi->fullsize = ~0;
3806   vi->size = ~0;
3807   vi->is_full_var = true;
3808   insert_vi_for_tree (heapvar, vi);
3809
3810   return vi;
3811 }
3812
3813 /* Create a new artificial heap variable with NAME and make a
3814    constraint from it to LHS.  Set flags according to a tag used
3815    for tracking restrict pointers.  */
3816
3817 static varinfo_t
3818 make_constraint_from_restrict (varinfo_t lhs, const char *name, bool add_id)
3819 {
3820   varinfo_t vi = make_heapvar (name, add_id);
3821   vi->is_restrict_var = 1;
3822   vi->is_global_var = 1;
3823   vi->may_have_pointers = 1;
3824   make_constraint_from (lhs, vi->id);
3825   return vi;
3826 }
3827
3828 /* Create a new artificial heap variable with NAME and make a
3829    constraint from it to LHS.  Set flags according to a tag used
3830    for tracking restrict pointers and make the artificial heap
3831    point to global memory.  */
3832
3833 static varinfo_t
3834 make_constraint_from_global_restrict (varinfo_t lhs, const char *name,
3835                                       bool add_id)
3836 {
3837   varinfo_t vi = make_constraint_from_restrict (lhs, name, add_id);
3838   make_copy_constraint (vi, nonlocal_id);
3839   return vi;
3840 }
3841
3842 /* In IPA mode there are varinfos for different aspects of reach
3843    function designator.  One for the points-to set of the return
3844    value, one for the variables that are clobbered by the function,
3845    one for its uses and one for each parameter (including a single
3846    glob for remaining variadic arguments).  */
3847
3848 enum { fi_clobbers = 1, fi_uses = 2,
3849        fi_static_chain = 3, fi_result = 4, fi_parm_base = 5 };
3850
3851 /* Get a constraint for the requested part of a function designator FI
3852    when operating in IPA mode.  */
3853
3854 static struct constraint_expr
3855 get_function_part_constraint (varinfo_t fi, unsigned part)
3856 {
3857   struct constraint_expr c;
3858
3859   gcc_assert (in_ipa_mode);
3860
3861   if (fi->id == anything_id)
3862     {
3863       /* ???  We probably should have a ANYFN special variable.  */
3864       c.var = anything_id;
3865       c.offset = 0;
3866       c.type = SCALAR;
3867     }
3868   else if (TREE_CODE (fi->decl) == FUNCTION_DECL)
3869     {
3870       varinfo_t ai = first_vi_for_offset (fi, part);
3871       if (ai)
3872         c.var = ai->id;
3873       else
3874         c.var = anything_id;
3875       c.offset = 0;
3876       c.type = SCALAR;
3877     }
3878   else
3879     {
3880       c.var = fi->id;
3881       c.offset = part;
3882       c.type = DEREF;
3883     }
3884
3885   return c;
3886 }
3887
3888 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call on the
3889    RHS.  */
3890
3891 static void
3892 handle_rhs_call (gcall *stmt, vec<ce_s> *results)
3893 {
3894   struct constraint_expr rhsc;
3895   unsigned i;
3896   bool returns_uses = false;
3897
3898   for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); ++i)
3899     {
3900       tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
3901       int flags = gimple_call_arg_flags (stmt, i);
3902
3903       /* If the argument is not used we can ignore it.  */
3904       if (flags & EAF_UNUSED)
3905         continue;
3906
3907       /* As we compute ESCAPED context-insensitive we do not gain
3908          any precision with just EAF_NOCLOBBER but not EAF_NOESCAPE
3909          set.  The argument would still get clobbered through the
3910          escape solution.  */
3911       if ((flags & EAF_NOCLOBBER)
3912            && (flags & EAF_NOESCAPE))
3913         {
3914           varinfo_t uses = get_call_use_vi (stmt);
3915           varinfo_t tem = new_var_info (NULL_TREE, "callarg", true);
3916           make_constraint_to (tem->id, arg);
3917           make_any_offset_constraints (tem);
3918           if (!(flags & EAF_DIRECT))
3919             make_transitive_closure_constraints (tem);
3920           make_copy_constraint (uses, tem->id);
3921           returns_uses = true;
3922         }
3923       else if (flags & EAF_NOESCAPE)
3924         {
3925           struct constraint_expr lhs, rhs;
3926           varinfo_t uses = get_call_use_vi (stmt);
3927           varinfo_t clobbers = get_call_clobber_vi (stmt);
3928           varinfo_t tem = new_var_info (NULL_TREE, "callarg", true);
3929           make_constraint_to (tem->id, arg);
3930           make_any_offset_constraints (tem);
3931           if (!(flags & EAF_DIRECT))
3932             make_transitive_closure_constraints (tem);
3933           make_copy_constraint (uses, tem->id);
3934           make_copy_constraint (clobbers, tem->id);
3935           /* Add *tem = nonlocal, do not add *tem = callused as
3936              EAF_NOESCAPE parameters do not escape to other parameters
3937              and all other uses appear in NONLOCAL as well.  */
3938           lhs.type = DEREF;
3939           lhs.var = tem->id;
3940           lhs.offset = 0;
3941           rhs.type = SCALAR;
3942           rhs.var = nonlocal_id;
3943           rhs.offset = 0;
3944           process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3945           returns_uses = true;
3946         }
3947       else
3948         make_escape_constraint (arg);
3949     }
3950
3951   /* If we added to the calls uses solution make sure we account for
3952      pointers to it to be returned.  */
3953   if (returns_uses)
3954     {
3955       rhsc.var = get_call_use_vi (stmt)->id;
3956       rhsc.offset = UNKNOWN_OFFSET;
3957       rhsc.type = SCALAR;
3958       results->safe_push (rhsc);
3959     }
3960
3961   /* The static chain escapes as well.  */
3962   if (gimple_call_chain (stmt))
3963     make_escape_constraint (gimple_call_chain (stmt));
3964
3965   /* And if we applied NRV the address of the return slot escapes as well.  */
3966   if (gimple_call_return_slot_opt_p (stmt)
3967       && gimple_call_lhs (stmt) != NULL_TREE
3968       && TREE_ADDRESSABLE (TREE_TYPE (gimple_call_lhs (stmt))))
3969     {
3970       auto_vec<ce_s> tmpc;
3971       struct constraint_expr lhsc, *c;
3972       get_constraint_for_address_of (gimple_call_lhs (stmt), &tmpc);
3973       lhsc.var = escaped_id;
3974       lhsc.offset = 0;
3975       lhsc.type = SCALAR;
3976       FOR_EACH_VEC_ELT (tmpc, i, c)
3977         process_constraint (new_constraint (lhsc, *c));
3978     }
3979
3980   /* Regular functions return nonlocal memory.  */
3981   rhsc.var = nonlocal_id;
3982   rhsc.offset = 0;
3983   rhsc.type = SCALAR;
3984   results->safe_push (rhsc);
3985 }
3986
3987 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call
3988    that returns a pointer and assigns it to LHS.  This simply makes
3989    the LHS point to global and escaped variables.  */
3990
3991 static void
3992 handle_lhs_call (gcall *stmt, tree lhs, int flags, vec<ce_s> rhsc,
3993                  tree fndecl)
3994 {
3995   auto_vec<ce_s> lhsc;
3996
3997   get_constraint_for (lhs, &lhsc);
3998   /* If the store is to a global decl make sure to
3999      add proper escape constraints.  */
4000   lhs = get_base_address (lhs);
4001   if (lhs
4002       && DECL_P (lhs)
4003       && is_global_var (lhs))
4004     {
4005       struct constraint_expr tmpc;
4006       tmpc.var = escaped_id;
4007       tmpc.offset = 0;
4008       tmpc.type = SCALAR;
4009       lhsc.safe_push (tmpc);
4010     }
4011
4012   /* If the call returns an argument unmodified override the rhs
4013      constraints.  */
4014   if (flags & ERF_RETURNS_ARG
4015       && (flags & ERF_RETURN_ARG_MASK) < gimple_call_num_args (stmt))
4016     {
4017       tree arg;
4018       rhsc.create (0);
4019       arg = gimple_call_arg (stmt, flags & ERF_RETURN_ARG_MASK);
4020       get_constraint_for (arg, &rhsc);
4021       process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4022       rhsc.release ();
4023     }
4024   else if (flags & ERF_NOALIAS)
4025     {
4026       varinfo_t vi;
4027       struct constraint_expr tmpc;
4028       rhsc.create (0);
4029       vi = make_heapvar ("HEAP", true);
4030       /* We are marking allocated storage local, we deal with it becoming
4031          global by escaping and setting of vars_contains_escaped_heap.  */
4032       DECL_EXTERNAL (vi->decl) = 0;
4033       vi->is_global_var = 0;
4034       /* If this is not a real malloc call assume the memory was
4035          initialized and thus may point to global memory.  All
4036          builtin functions with the malloc attribute behave in a sane way.  */
4037       if (!fndecl
4038           || DECL_BUILT_IN_CLASS (fndecl) != BUILT_IN_NORMAL)
4039         make_constraint_from (vi, nonlocal_id);
4040       tmpc.var = vi->id;
4041       tmpc.offset = 0;
4042       tmpc.type = ADDRESSOF;
4043       rhsc.safe_push (tmpc);
4044       process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4045       rhsc.release ();
4046     }
4047   else
4048     process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4049 }
4050
4051 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call of a
4052    const function that returns a pointer in the statement STMT.  */
4053
4054 static void
4055 handle_const_call (gcall *stmt, vec<ce_s> *results)
4056 {
4057   struct constraint_expr rhsc;
4058   unsigned int k;
4059   bool need_uses = false;
4060
4061   /* Treat nested const functions the same as pure functions as far
4062      as the static chain is concerned.  */
4063   if (gimple_call_chain (stmt))
4064     {
4065       varinfo_t uses = get_call_use_vi (stmt);
4066       make_constraint_to (uses->id, gimple_call_chain (stmt));
4067       need_uses = true;
4068     }
4069
4070   /* And if we applied NRV the address of the return slot escapes as well.  */
4071   if (gimple_call_return_slot_opt_p (stmt)
4072       && gimple_call_lhs (stmt) != NULL_TREE
4073       && TREE_ADDRESSABLE (TREE_TYPE (gimple_call_lhs (stmt))))
4074     {
4075       varinfo_t uses = get_call_use_vi (stmt);
4076       auto_vec<ce_s> tmpc;
4077       get_constraint_for_address_of (gimple_call_lhs (stmt), &tmpc);
4078       make_constraints_to (uses->id, tmpc);
4079       need_uses = true;
4080     }
4081
4082   if (need_uses)
4083     {
4084       varinfo_t uses = get_call_use_vi (stmt);
4085       make_any_offset_constraints (uses);
4086       make_transitive_closure_constraints (uses);
4087       rhsc.var = uses->id;
4088       rhsc.offset = 0;
4089       rhsc.type = SCALAR;
4090       results->safe_push (rhsc);
4091     }
4092
4093   /* May return offsetted arguments.  */
4094   varinfo_t tem = NULL;
4095   if (gimple_call_num_args (stmt) != 0)
4096     tem = new_var_info (NULL_TREE, "callarg", true);
4097   for (k = 0; k < gimple_call_num_args (stmt); ++k)
4098     {
4099       tree arg = gimple_call_arg (stmt, k);
4100       auto_vec<ce_s> argc;
4101       get_constraint_for_rhs (arg, &argc);
4102       make_constraints_to (tem->id, argc);
4103     }
4104   if (tem)
4105     {
4106       ce_s ce;
4107       ce.type = SCALAR;
4108       ce.var = tem->id;
4109       ce.offset = UNKNOWN_OFFSET;
4110       results->safe_push (ce);
4111     }
4112
4113   /* May return addresses of globals.  */
4114   rhsc.var = nonlocal_id;
4115   rhsc.offset = 0;
4116   rhsc.type = ADDRESSOF;
4117   results->safe_push (rhsc);
4118 }
4119
4120 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call to a
4121    pure function in statement STMT.  */
4122
4123 static void
4124 handle_pure_call (gcall *stmt, vec<ce_s> *results)
4125 {
4126   struct constraint_expr rhsc;
4127   unsigned i;
4128   varinfo_t uses = NULL;
4129
4130   /* Memory reached from pointer arguments is call-used.  */
4131   for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); ++i)
4132     {
4133       tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
4134       if (!uses)
4135         {
4136           uses = get_call_use_vi (stmt);
4137           make_any_offset_constraints (uses);
4138           make_transitive_closure_constraints (uses);
4139         }
4140       make_constraint_to (uses->id, arg);
4141     }
4142
4143   /* The static chain is used as well.  */
4144   if (gimple_call_chain (stmt))
4145     {
4146       if (!uses)
4147         {
4148           uses = get_call_use_vi (stmt);
4149           make_any_offset_constraints (uses);
4150           make_transitive_closure_constraints (uses);
4151         }
4152       make_constraint_to (uses->id, gimple_call_chain (stmt));
4153     }
4154
4155   /* And if we applied NRV the address of the return slot.  */
4156   if (gimple_call_return_slot_opt_p (stmt)
4157       && gimple_call_lhs (stmt) != NULL_TREE
4158       && TREE_ADDRESSABLE (TREE_TYPE (gimple_call_lhs (stmt))))
4159     {
4160       if (!uses)
4161         {
4162           uses = get_call_use_vi (stmt);
4163           make_any_offset_constraints (uses);
4164           make_transitive_closure_constraints (uses);
4165         }
4166       auto_vec<ce_s> tmpc;
4167       get_constraint_for_address_of (gimple_call_lhs (stmt), &tmpc);
4168       make_constraints_to (uses->id, tmpc);
4169     }
4170
4171   /* Pure functions may return call-used and nonlocal memory.  */
4172   if (uses)
4173     {
4174       rhsc.var = uses->id;
4175       rhsc.offset = 0;
4176       rhsc.type = SCALAR;
4177       results->safe_push (rhsc);
4178     }
4179   rhsc.var = nonlocal_id;
4180   rhsc.offset = 0;
4181   rhsc.type = SCALAR;
4182   results->safe_push (rhsc);
4183 }
4184
4185
4186 /* Return the varinfo for the callee of CALL.  */
4187
4188 static varinfo_t
4189 get_fi_for_callee (gcall *call)
4190 {
4191   tree decl, fn = gimple_call_fn (call);
4192
4193   if (fn && TREE_CODE (fn) == OBJ_TYPE_REF)
4194     fn = OBJ_TYPE_REF_EXPR (fn);
4195
4196   /* If we can directly resolve the function being called, do so.
4197      Otherwise, it must be some sort of indirect expression that
4198      we should still be able to handle.  */
4199   decl = gimple_call_addr_fndecl (fn);
4200   if (decl)
4201     return get_vi_for_tree (decl);
4202
4203   /* If the function is anything other than a SSA name pointer we have no
4204      clue and should be getting ANYFN (well, ANYTHING for now).  */
4205   if (!fn || TREE_CODE (fn) != SSA_NAME)
4206     return get_varinfo (anything_id);
4207
4208   if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (fn)
4209       && (TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (fn)) == PARM_DECL
4210           || TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (fn)) == RESULT_DECL))
4211     fn = SSA_NAME_VAR (fn);
4212
4213   return get_vi_for_tree (fn);
4214 }
4215
4216 /* Create constraints for assigning call argument ARG to the incoming parameter
4217    INDEX of function FI.  */
4218
4219 static void
4220 find_func_aliases_for_call_arg (varinfo_t fi, unsigned index, tree arg)
4221 {
4222   struct constraint_expr lhs;
4223   lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_parm_base + index);
4224
4225   auto_vec<ce_s, 2> rhsc;
4226   get_constraint_for_rhs (arg, &rhsc);
4227
4228   unsigned j;
4229   struct constraint_expr *rhsp;
4230   FOR_EACH_VEC_ELT (rhsc, j, rhsp)
4231     process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4232 }
4233
4234 /* Return true if FNDECL may be part of another lto partition.  */
4235
4236 static bool
4237 fndecl_maybe_in_other_partition (tree fndecl)
4238 {
4239   cgraph_node *fn_node = cgraph_node::get (fndecl);
4240   if (fn_node == NULL)
4241     return true;
4242
4243   return fn_node->in_other_partition;
4244 }
4245
4246 /* Create constraints for the builtin call T.  Return true if the call
4247    was handled, otherwise false.  */
4248
4249 static bool
4250 find_func_aliases_for_builtin_call (struct function *fn, gcall *t)
4251 {
4252   tree fndecl = gimple_call_fndecl (t);
4253   auto_vec<ce_s, 2> lhsc;
4254   auto_vec<ce_s, 4> rhsc;
4255   varinfo_t fi;
4256
4257   if (gimple_call_builtin_p (t, BUILT_IN_NORMAL))
4258     /* ???  All builtins that are handled here need to be handled
4259        in the alias-oracle query functions explicitly!  */
4260     switch (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl))
4261       {
4262       /* All the following functions return a pointer to the same object
4263          as their first argument points to.  The functions do not add
4264          to the ESCAPED solution.  The functions make the first argument
4265          pointed to memory point to what the second argument pointed to
4266          memory points to.  */
4267       case BUILT_IN_STRCPY:
4268       case BUILT_IN_STRNCPY:
4269       case BUILT_IN_BCOPY:
4270       case BUILT_IN_MEMCPY:
4271       case BUILT_IN_MEMMOVE:
4272       case BUILT_IN_MEMPCPY:
4273       case BUILT_IN_STPCPY:
4274       case BUILT_IN_STPNCPY:
4275       case BUILT_IN_STRCAT:
4276       case BUILT_IN_STRNCAT:
4277       case BUILT_IN_STRCPY_CHK:
4278       case BUILT_IN_STRNCPY_CHK:
4279       case BUILT_IN_MEMCPY_CHK:
4280       case BUILT_IN_MEMMOVE_CHK:
4281       case BUILT_IN_MEMPCPY_CHK:
4282       case BUILT_IN_STPCPY_CHK:
4283       case BUILT_IN_STPNCPY_CHK:
4284       case BUILT_IN_STRCAT_CHK:
4285       case BUILT_IN_STRNCAT_CHK:
4286       case BUILT_IN_TM_MEMCPY:
4287       case BUILT_IN_TM_MEMMOVE:
4288         {
4289           tree res = gimple_call_lhs (t);
4290           tree dest = gimple_call_arg (t, (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl)
4291                                            == BUILT_IN_BCOPY ? 1 : 0));
4292           tree src = gimple_call_arg (t, (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl)
4293                                           == BUILT_IN_BCOPY ? 0 : 1));
4294           if (res != NULL_TREE)
4295             {
4296               get_constraint_for (res, &lhsc);
4297               if (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_MEMPCPY
4298                   || DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_STPCPY
4299                   || DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_STPNCPY
4300                   || DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_MEMPCPY_CHK
4301                   || DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_STPCPY_CHK
4302                   || DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_STPNCPY_CHK)
4303                 get_constraint_for_ptr_offset (dest, NULL_TREE, &rhsc);
4304               else
4305                 get_constraint_for (dest, &rhsc);
4306               process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4307               lhsc.truncate (0);
4308               rhsc.truncate (0);
4309             }
4310           get_constraint_for_ptr_offset (dest, NULL_TREE, &lhsc);
4311           get_constraint_for_ptr_offset (src, NULL_TREE, &rhsc);
4312           do_deref (&lhsc);
4313           do_deref (&rhsc);
4314           process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4315           return true;
4316         }
4317       case BUILT_IN_MEMSET:
4318       case BUILT_IN_MEMSET_CHK:
4319       case BUILT_IN_TM_MEMSET:
4320         {
4321           tree res = gimple_call_lhs (t);
4322           tree dest = gimple_call_arg (t, 0);
4323           unsigned i;
4324           ce_s *lhsp;
4325           struct constraint_expr ac;
4326           if (res != NULL_TREE)
4327             {
4328               get_constraint_for (res, &lhsc);
4329               get_constraint_for (dest, &rhsc);
4330               process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4331               lhsc.truncate (0);
4332             }
4333           get_constraint_for_ptr_offset (dest, NULL_TREE, &lhsc);
4334           do_deref (&lhsc);
4335           if (flag_delete_null_pointer_checks
4336               && integer_zerop (gimple_call_arg (t, 1)))
4337             {
4338               ac.type = ADDRESSOF;
4339               ac.var = nothing_id;
4340             }
4341           else
4342             {
4343               ac.type = SCALAR;
4344               ac.var = integer_id;
4345             }
4346           ac.offset = 0;
4347           FOR_EACH_VEC_ELT (lhsc, i, lhsp)
4348               process_constraint (new_constraint (*lhsp, ac));
4349           return true;
4350         }
4351       case BUILT_IN_POSIX_MEMALIGN:
4352         {
4353           tree ptrptr = gimple_call_arg (t, 0);
4354           get_constraint_for (ptrptr, &lhsc);
4355           do_deref (&lhsc);
4356           varinfo_t vi = make_heapvar ("HEAP", true);
4357           /* We are marking allocated storage local, we deal with it becoming
4358              global by escaping and setting of vars_contains_escaped_heap.  */
4359           DECL_EXTERNAL (vi->decl) = 0;
4360           vi->is_global_var = 0;
4361           struct constraint_expr tmpc;
4362           tmpc.var = vi->id;
4363           tmpc.offset = 0;
4364           tmpc.type = ADDRESSOF;
4365           rhsc.safe_push (tmpc);
4366           process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4367           return true;
4368         }
4369       case BUILT_IN_ASSUME_ALIGNED:
4370         {
4371           tree res = gimple_call_lhs (t);
4372           tree dest = gimple_call_arg (t, 0);
4373           if (res != NULL_TREE)
4374             {
4375               get_constraint_for (res, &lhsc);
4376               get_constraint_for (dest, &rhsc);
4377               process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4378             }
4379           return true;
4380         }
4381       /* All the following functions do not return pointers, do not
4382          modify the points-to sets of memory reachable from their
4383          arguments and do not add to the ESCAPED solution.  */
4384       case BUILT_IN_SINCOS:
4385       case BUILT_IN_SINCOSF:
4386       case BUILT_IN_SINCOSL:
4387       case BUILT_IN_FREXP:
4388       case BUILT_IN_FREXPF:
4389       case BUILT_IN_FREXPL:
4390       case BUILT_IN_GAMMA_R:
4391       case BUILT_IN_GAMMAF_R:
4392       case BUILT_IN_GAMMAL_R:
4393       case BUILT_IN_LGAMMA_R:
4394       case BUILT_IN_LGAMMAF_R:
4395       case BUILT_IN_LGAMMAL_R:
4396       case BUILT_IN_MODF:
4397       case BUILT_IN_MODFF:
4398       case BUILT_IN_MODFL:
4399       case BUILT_IN_REMQUO:
4400       case BUILT_IN_REMQUOF:
4401       case BUILT_IN_REMQUOL:
4402       case BUILT_IN_FREE:
4403         return true;
4404       case BUILT_IN_STRDUP:
4405       case BUILT_IN_STRNDUP:
4406       case BUILT_IN_REALLOC:
4407         if (gimple_call_lhs (t))
4408           {
4409             handle_lhs_call (t, gimple_call_lhs (t),
4410                              gimple_call_return_flags (t) | ERF_NOALIAS,
4411                              vNULL, fndecl);
4412             get_constraint_for_ptr_offset (gimple_call_lhs (t),
4413                                            NULL_TREE, &lhsc);
4414             get_constraint_for_ptr_offset (gimple_call_arg (t, 0),
4415                                            NULL_TREE, &rhsc);
4416             do_deref (&lhsc);
4417             do_deref (&rhsc);
4418             process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4419             lhsc.truncate (0);
4420             rhsc.truncate (0);
4421             /* For realloc the resulting pointer can be equal to the
4422                argument as well.  But only doing this wouldn't be
4423                correct because with ptr == 0 realloc behaves like malloc.  */
4424             if (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_REALLOC)
4425               {
4426                 get_constraint_for (gimple_call_lhs (t), &lhsc);
4427                 get_constraint_for (gimple_call_arg (t, 0), &rhsc);
4428                 process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4429               }
4430             return true;
4431           }
4432         break;
4433       /* String / character search functions return a pointer into the
4434          source string or NULL.  */
4435       case BUILT_IN_INDEX:
4436       case BUILT_IN_STRCHR:
4437       case BUILT_IN_STRRCHR:
4438       case BUILT_IN_MEMCHR:
4439       case BUILT_IN_STRSTR:
4440       case BUILT_IN_STRPBRK:
4441         if (gimple_call_lhs (t))
4442           {
4443             tree src = gimple_call_arg (t, 0);
4444             get_constraint_for_ptr_offset (src, NULL_TREE, &rhsc);
4445             constraint_expr nul;
4446             nul.var = nothing_id;
4447             nul.offset = 0;
4448             nul.type = ADDRESSOF;
4449             rhsc.safe_push (nul);
4450             get_constraint_for (gimple_call_lhs (t), &lhsc);
4451             process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4452           }
4453         return true;
4454       /* Trampolines are special - they set up passing the static
4455          frame.  */
4456       case BUILT_IN_INIT_TRAMPOLINE:
4457         {
4458           tree tramp = gimple_call_arg (t, 0);
4459           tree nfunc = gimple_call_arg (t, 1);
4460           tree frame = gimple_call_arg (t, 2);
4461           unsigned i;
4462           struct constraint_expr lhs, *rhsp;
4463           if (in_ipa_mode)
4464             {
4465               varinfo_t nfi = NULL;
4466               gcc_assert (TREE_CODE (nfunc) == ADDR_EXPR);
4467               nfi = lookup_vi_for_tree (TREE_OPERAND (nfunc, 0));
4468               if (nfi)
4469                 {
4470                   lhs = get_function_part_constraint (nfi, fi_static_chain);
4471                   get_constraint_for (frame, &rhsc);
4472                   FOR_EACH_VEC_ELT (rhsc, i, rhsp)
4473                     process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4474                   rhsc.truncate (0);
4475
4476                   /* Make the frame point to the function for
4477                      the trampoline adjustment call.  */
4478                   get_constraint_for (tramp, &lhsc);
4479                   do_deref (&lhsc);
4480                   get_constraint_for (nfunc, &rhsc);
4481                   process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4482
4483                   return true;
4484                 }
4485             }
4486           /* Else fallthru to generic handling which will let
4487              the frame escape.  */
4488           break;
4489         }
4490       case BUILT_IN_ADJUST_TRAMPOLINE:
4491         {
4492           tree tramp = gimple_call_arg (t, 0);
4493           tree res = gimple_call_lhs (t);
4494           if (in_ipa_mode && res)
4495             {
4496               get_constraint_for (res, &lhsc);
4497               get_constraint_for (tramp, &rhsc);
4498               do_deref (&rhsc);
4499               process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4500             }
4501           return true;
4502         }
4503       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (1):
4504       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (2):
4505       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (4):
4506       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (8):
4507       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (FLOAT):
4508       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (DOUBLE):
4509       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (LDOUBLE):
4510       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (M64):
4511       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (M128):
4512       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (M256):
4513         {
4514           tree addr = gimple_call_arg (t, 0);
4515           tree src = gimple_call_arg (t, 1);
4516
4517           get_constraint_for (addr, &lhsc);
4518           do_deref (&lhsc);
4519           get_constraint_for (src, &rhsc);
4520           process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4521           return true;
4522         }
4523       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (1):
4524       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (2):
4525       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (4):
4526       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (8):
4527       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (FLOAT):
4528       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (DOUBLE):
4529       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (LDOUBLE):
4530       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (M64):
4531       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (M128):
4532       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (M256):
4533         {
4534           tree dest = gimple_call_lhs (t);
4535           tree addr = gimple_call_arg (t, 0);
4536
4537           get_constraint_for (dest, &lhsc);
4538           get_constraint_for (addr, &rhsc);
4539           do_deref (&rhsc);
4540           process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4541           return true;
4542         }
4543       /* Variadic argument handling needs to be handled in IPA
4544          mode as well.  */
4545       case BUILT_IN_VA_START:
4546         {
4547           tree valist = gimple_call_arg (t, 0);
4548           struct constraint_expr rhs, *lhsp;
4549           unsigned i;
4550           get_constraint_for (valist, &lhsc);
4551           do_deref (&lhsc);
4552           /* The va_list gets access to pointers in variadic
4553              arguments.  Which we know in the case of IPA analysis
4554              and otherwise are just all nonlocal variables.  */
4555           if (in_ipa_mode)
4556             {
4557               fi = lookup_vi_for_tree (fn->decl);
4558               rhs = get_function_part_constraint (fi, ~0);
4559               rhs.type = ADDRESSOF;
4560             }
4561           else
4562             {
4563               rhs.var = nonlocal_id;
4564               rhs.type = ADDRESSOF;
4565               rhs.offset = 0;
4566             }
4567           FOR_EACH_VEC_ELT (lhsc, i, lhsp)
4568             process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhs));
4569           /* va_list is clobbered.  */
4570           make_constraint_to (get_call_clobber_vi (t)->id, valist);
4571           return true;
4572         }
4573       /* va_end doesn't have any effect that matters.  */
4574       case BUILT_IN_VA_END:
4575         return true;
4576       /* Alternate return.  Simply give up for now.  */
4577       case BUILT_IN_RETURN:
4578         {
4579           fi = NULL;
4580           if (!in_ipa_mode
4581               || !(fi = get_vi_for_tree (fn->decl)))
4582             make_constraint_from (get_varinfo (escaped_id), anything_id);
4583           else if (in_ipa_mode
4584                    && fi != NULL)
4585             {
4586               struct constraint_expr lhs, rhs;
4587               lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_result);
4588               rhs.var = anything_id;
4589               rhs.offset = 0;
4590               rhs.type = SCALAR;
4591               process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
4592             }
4593           return true;
4594         }
4595       case BUILT_IN_GOMP_PARALLEL:
4596       case BUILT_IN_GOACC_PARALLEL:
4597         {
4598           if (in_ipa_mode)
4599             {
4600               unsigned int fnpos, argpos;
4601               switch (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl))
4602                 {
4603                 case BUILT_IN_GOMP_PARALLEL:
4604                   /* __builtin_GOMP_parallel (fn, data, num_threads, flags).  */
4605                   fnpos = 0;
4606                   argpos = 1;
4607                   break;
4608                 case BUILT_IN_GOACC_PARALLEL:
4609                   /* __builtin_GOACC_parallel (device, fn, mapnum, hostaddrs,
4610                                                sizes, kinds, ...).  */
4611                   fnpos = 1;
4612                   argpos = 3;
4613                   break;
4614                 default:
4615                   gcc_unreachable ();
4616                 }
4617
4618               tree fnarg = gimple_call_arg (t, fnpos);
4619               gcc_assert (TREE_CODE (fnarg) == ADDR_EXPR);
4620               tree fndecl = TREE_OPERAND (fnarg, 0);
4621               if (fndecl_maybe_in_other_partition (fndecl))
4622                 /* Fallthru to general call handling.  */
4623                 break;
4624
4625               tree arg = gimple_call_arg (t, argpos);
4626
4627               varinfo_t fi = get_vi_for_tree (fndecl);
4628               find_func_aliases_for_call_arg (fi, 0, arg);
4629               return true;
4630             }
4631           /* Else fallthru to generic call handling.  */
4632           break;
4633         }
4634       /* printf-style functions may have hooks to set pointers to
4635          point to somewhere into the generated string.  Leave them
4636          for a later exercise...  */
4637       default:
4638         /* Fallthru to general call handling.  */;
4639       }
4640
4641   return false;
4642 }
4643
4644 /* Create constraints for the call T.  */
4645
4646 static void
4647 find_func_aliases_for_call (struct function *fn, gcall *t)
4648 {
4649   tree fndecl = gimple_call_fndecl (t);
4650   varinfo_t fi;
4651
4652   if (fndecl != NULL_TREE
4653       && DECL_BUILT_IN (fndecl)
4654       && find_func_aliases_for_builtin_call (fn, t))
4655     return;
4656
4657   fi = get_fi_for_callee (t);
4658   if (!in_ipa_mode
4659       || (fndecl && !fi->is_fn_info))
4660     {
4661       auto_vec<ce_s, 16> rhsc;
4662       int flags = gimple_call_flags (t);
4663
4664       /* Const functions can return their arguments and addresses
4665          of global memory but not of escaped memory.  */
4666       if (flags & (ECF_CONST|ECF_NOVOPS))
4667         {
4668           if (gimple_call_lhs (t))
4669             handle_const_call (t, &rhsc);
4670         }
4671       /* Pure functions can return addresses in and of memory
4672          reachable from their arguments, but they are not an escape
4673          point for reachable memory of their arguments.  */
4674       else if (flags & (ECF_PURE|ECF_LOOPING_CONST_OR_PURE))
4675         handle_pure_call (t, &rhsc);
4676       else
4677         handle_rhs_call (t, &rhsc);
4678       if (gimple_call_lhs (t))
4679         handle_lhs_call (t, gimple_call_lhs (t),
4680                          gimple_call_return_flags (t), rhsc, fndecl);
4681     }
4682   else
4683     {
4684       auto_vec<ce_s, 2> rhsc;
4685       tree lhsop;
4686       unsigned j;
4687
4688       /* Assign all the passed arguments to the appropriate incoming
4689          parameters of the function.  */
4690       for (j = 0; j < gimple_call_num_args (t); j++)
4691         {
4692           tree arg = gimple_call_arg (t, j);
4693           find_func_aliases_for_call_arg (fi, j, arg);
4694         }
4695
4696       /* If we are returning a value, assign it to the result.  */
4697       lhsop = gimple_call_lhs (t);
4698       if (lhsop)
4699         {
4700           auto_vec<ce_s, 2> lhsc;
4701           struct constraint_expr rhs;
4702           struct constraint_expr *lhsp;
4703           bool aggr_p = aggregate_value_p (lhsop, gimple_call_fntype (t));
4704
4705           get_constraint_for (lhsop, &lhsc);
4706           rhs = get_function_part_constraint (fi, fi_result);
4707           if (aggr_p)
4708             {
4709               auto_vec<ce_s, 2> tem;
4710               tem.quick_push (rhs);
4711               do_deref (&tem);
4712               gcc_checking_assert (tem.length () == 1);
4713               rhs = tem[0];
4714             }
4715           FOR_EACH_VEC_ELT (lhsc, j, lhsp)
4716             process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhs));
4717
4718           /* If we pass the result decl by reference, honor that.  */
4719           if (aggr_p)
4720             {
4721               struct constraint_expr lhs;
4722               struct constraint_expr *rhsp;
4723
4724               get_constraint_for_address_of (lhsop, &rhsc);
4725               lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_result);
4726               FOR_EACH_VEC_ELT (rhsc, j, rhsp)
4727                   process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4728               rhsc.truncate (0);
4729             }
4730         }
4731
4732       /* If we use a static chain, pass it along.  */
4733       if (gimple_call_chain (t))
4734         {
4735           struct constraint_expr lhs;
4736           struct constraint_expr *rhsp;
4737
4738           get_constraint_for (gimple_call_chain (t), &rhsc);
4739           lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_static_chain);
4740           FOR_EACH_VEC_ELT (rhsc, j, rhsp)
4741             process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4742         }
4743     }
4744 }
4745
4746 /* Walk statement T setting up aliasing constraints according to the
4747    references found in T.  This function is the main part of the
4748    constraint builder.  AI points to auxiliary alias information used
4749    when building alias sets and computing alias grouping heuristics.  */
4750
4751 static void
4752 find_func_aliases (struct function *fn, gimple *origt)
4753 {
4754   gimple *t = origt;
4755   auto_vec<ce_s, 16> lhsc;
4756   auto_vec<ce_s, 16> rhsc;
4757   struct constraint_expr *c;
4758   varinfo_t fi;
4759
4760   /* Now build constraints expressions.  */
4761   if (gimple_code (t) == GIMPLE_PHI)
4762     {
4763       size_t i;
4764       unsigned int j;
4765
4766       /* For a phi node, assign all the arguments to
4767          the result.  */
4768       get_constraint_for (gimple_phi_result (t), &lhsc);
4769       for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (t); i++)
4770         {
4771           tree strippedrhs = PHI_ARG_DEF (t, i);
4772
4773           STRIP_NOPS (strippedrhs);
4774           get_constraint_for_rhs (gimple_phi_arg_def (t, i), &rhsc);
4775
4776           FOR_EACH_VEC_ELT (lhsc, j, c)
4777             {
4778               struct constraint_expr *c2;
4779               while (rhsc.length () > 0)
4780                 {
4781                   c2 = &rhsc.last ();
4782                   process_constraint (new_constraint (*c, *c2));
4783                   rhsc.pop ();
4784                 }
4785             }
4786         }
4787     }
4788   /* In IPA mode, we need to generate constraints to pass call
4789      arguments through their calls.   There are two cases,
4790      either a GIMPLE_CALL returning a value, or just a plain
4791      GIMPLE_CALL when we are not.
4792
4793      In non-ipa mode, we need to generate constraints for each
4794      pointer passed by address.  */
4795   else if (is_gimple_call (t))
4796     find_func_aliases_for_call (fn, as_a <gcall *> (t));
4797     
4798   /* Otherwise, just a regular assignment statement.  Only care about
4799      operations with pointer result, others are dealt with as escape
4800      points if they have pointer operands.  */
4801   else if (is_gimple_assign (t))
4802     {
4803       /* Otherwise, just a regular assignment statement.  */
4804       tree lhsop = gimple_assign_lhs (t);
4805       tree rhsop = (gimple_num_ops (t) == 2) ? gimple_assign_rhs1 (t) : NULL;
4806
4807       if (rhsop && TREE_CLOBBER_P (rhsop))
4808         /* Ignore clobbers, they don't actually store anything into
4809            the LHS.  */
4810         ;
4811       else if (rhsop && AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (lhsop)))
4812         do_structure_copy (lhsop, rhsop);
4813       else
4814         {
4815           enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (t);
4816
4817           get_constraint_for (lhsop, &lhsc);
4818
4819           if (code == POINTER_PLUS_EXPR)
4820             get_constraint_for_ptr_offset (gimple_assign_rhs1 (t),
4821                                            gimple_assign_rhs2 (t), &rhsc);
4822           else if (code == BIT_AND_EXPR
4823                    && TREE_CODE (gimple_assign_rhs2 (t)) == INTEGER_CST)
4824             {
4825               /* Aligning a pointer via a BIT_AND_EXPR is offsetting
4826                  the pointer.  Handle it by offsetting it by UNKNOWN.  */
4827               get_constraint_for_ptr_offset (gimple_assign_rhs1 (t),
4828                                              NULL_TREE, &rhsc);
4829             }
4830           else if ((CONVERT_EXPR_CODE_P (code)
4831                     && !(POINTER_TYPE_P (gimple_expr_type (t))
4832                          && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (rhsop))))
4833                    || gimple_assign_single_p (t))
4834             get_constraint_for_rhs (rhsop, &rhsc);
4835           else if (code == COND_EXPR)
4836             {
4837               /* The result is a merge of both COND_EXPR arms.  */
4838               auto_vec<ce_s, 2> tmp;
4839               struct constraint_expr *rhsp;
4840               unsigned i;
4841               get_constraint_for_rhs (gimple_assign_rhs2 (t), &rhsc);
4842               get_constraint_for_rhs (gimple_assign_rhs3 (t), &tmp);
4843               FOR_EACH_VEC_ELT (tmp, i, rhsp)
4844                 rhsc.safe_push (*rhsp);
4845             }
4846           else if (truth_value_p (code))
4847             /* Truth value results are not pointer (parts).  Or at least
4848                very unreasonable obfuscation of a part.  */
4849             ;
4850           else
4851             {
4852               /* All other operations are merges.  */
4853               auto_vec<ce_s, 4> tmp;
4854               struct constraint_expr *rhsp;
4855               unsigned i, j;
4856               get_constraint_for_rhs (gimple_assign_rhs1 (t), &rhsc);
4857               for (i = 2; i < gimple_num_ops (t); ++i)
4858                 {
4859                   get_constraint_for_rhs (gimple_op (t, i), &tmp);
4860                   FOR_EACH_VEC_ELT (tmp, j, rhsp)
4861                     rhsc.safe_push (*rhsp);
4862                   tmp.truncate (0);
4863                 }
4864             }
4865           process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4866         }
4867       /* If there is a store to a global variable the rhs escapes.  */
4868       if ((lhsop = get_base_address (lhsop)) != NULL_TREE
4869           && DECL_P (lhsop))
4870         {
4871           varinfo_t vi = get_vi_for_tree (lhsop);
4872           if ((! in_ipa_mode && vi->is_global_var)
4873               || vi->is_ipa_escape_point)
4874             make_escape_constraint (rhsop);
4875         }
4876     }
4877   /* Handle escapes through return.  */
4878   else if (gimple_code (t) == GIMPLE_RETURN
4879            && gimple_return_retval (as_a <greturn *> (t)) != NULL_TREE)
4880     {
4881       greturn *return_stmt = as_a <greturn *> (t);
4882       fi = NULL;
4883       if (!in_ipa_mode
4884           || !(fi = get_vi_for_tree (fn->decl)))
4885         make_escape_constraint (gimple_return_retval (return_stmt));
4886       else if (in_ipa_mode)
4887         {
4888           struct constraint_expr lhs ;
4889           struct constraint_expr *rhsp;
4890           unsigned i;
4891
4892           lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_result);
4893           get_constraint_for_rhs (gimple_return_retval (return_stmt), &rhsc);
4894           FOR_EACH_VEC_ELT (rhsc, i, rhsp)
4895             process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4896         }
4897     }
4898   /* Handle asms conservatively by adding escape constraints to everything.  */
4899   else if (gasm *asm_stmt = dyn_cast <gasm *> (t))
4900     {
4901       unsigned i, noutputs;
4902       const char **oconstraints;
4903       const char *constraint;
4904       bool allows_mem, allows_reg, is_inout;
4905
4906       noutputs = gimple_asm_noutputs (asm_stmt);
4907       oconstraints = XALLOCAVEC (const char *, noutputs);
4908
4909       for (i = 0; i < noutputs; ++i)
4910         {
4911           tree link = gimple_asm_output_op (asm_stmt, i);
4912           tree op = TREE_VALUE (link);
4913
4914           constraint = TREE_STRING_POINTER (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (link)));
4915           oconstraints[i] = constraint;
4916           parse_output_constraint (&constraint, i, 0, 0, &allows_mem,
4917                                    &allows_reg, &is_inout);
4918
4919           /* A memory constraint makes the address of the operand escape.  */
4920           if (!allows_reg && allows_mem)
4921             make_escape_constraint (build_fold_addr_expr (op));
4922
4923           /* The asm may read global memory, so outputs may point to
4924              any global memory.  */
4925           if (op)
4926             {
4927               auto_vec<ce_s, 2> lhsc;
4928               struct constraint_expr rhsc, *lhsp;
4929               unsigned j;
4930               get_constraint_for (op, &lhsc);
4931               rhsc.var = nonlocal_id;
4932               rhsc.offset = 0;
4933               rhsc.type = SCALAR;
4934               FOR_EACH_VEC_ELT (lhsc, j, lhsp)
4935                 process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhsc));
4936             }
4937         }
4938       for (i = 0; i < gimple_asm_ninputs (asm_stmt); ++i)
4939         {
4940           tree link = gimple_asm_input_op (asm_stmt, i);
4941           tree op = TREE_VALUE (link);
4942
4943           constraint = TREE_STRING_POINTER (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (link)));
4944
4945           parse_input_constraint (&constraint, 0, 0, noutputs, 0, oconstraints,
4946                                   &allows_mem, &allows_reg);
4947
4948           /* A memory constraint makes the address of the operand escape.  */
4949           if (!allows_reg && allows_mem)
4950             make_escape_constraint (build_fold_addr_expr (op));
4951           /* Strictly we'd only need the constraint to ESCAPED if
4952              the asm clobbers memory, otherwise using something
4953              along the lines of per-call clobbers/uses would be enough.  */
4954           else if (op)
4955             make_escape_constraint (op);
4956         }
4957     }
4958 }
4959
4960
4961 /* Create a constraint adding to the clobber set of FI the memory
4962    pointed to by PTR.  */
4963
4964 static void
4965 process_ipa_clobber (varinfo_t fi, tree ptr)
4966 {
4967   vec<ce_s> ptrc = vNULL;
4968   struct constraint_expr *c, lhs;
4969   unsigned i;
4970   get_constraint_for_rhs (ptr, &ptrc);
4971   lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_clobbers);
4972   FOR_EACH_VEC_ELT (ptrc, i, c)
4973     process_constraint (new_constraint (lhs, *c));
4974   ptrc.release ();
4975 }
4976
4977 /* Walk statement T setting up clobber and use constraints according to the
4978    references found in T.  This function is a main part of the
4979    IPA constraint builder.  */
4980
4981 static void
4982 find_func_clobbers (struct function *fn, gimple *origt)
4983 {
4984   gimple *t = origt;
4985   auto_vec<ce_s, 16> lhsc;
4986   auto_vec<ce_s, 16> rhsc;
4987   varinfo_t fi;
4988
4989   /* Add constraints for clobbered/used in IPA mode.
4990      We are not interested in what automatic variables are clobbered
4991      or used as we only use the information in the caller to which
4992      they do not escape.  */
4993   gcc_assert (in_ipa_mode);
4994
4995   /* If the stmt refers to memory in any way it better had a VUSE.  */
4996   if (gimple_vuse (t) == NULL_TREE)
4997     return;
4998
4999   /* We'd better have function information for the current function.  */
5000   fi = lookup_vi_for_tree (fn->decl);
5001   gcc_assert (fi != NULL);
5002
5003   /* Account for stores in assignments and calls.  */
5004   if (gimple_vdef (t) != NULL_TREE
5005       && gimple_has_lhs (t))
5006     {
5007       tree lhs = gimple_get_lhs (t);
5008       tree tem = lhs;
5009       while (handled_component_p (tem))
5010         tem = TREE_OPERAND (tem, 0);
5011       if ((DECL_P (tem)
5012            && !auto_var_in_fn_p (tem, fn->decl))
5013           || INDIRECT_REF_P (tem)
5014           || (TREE_CODE (tem) == MEM_REF
5015               && !(TREE_CODE (TREE_OPERAND (tem, 0)) == ADDR_EXPR
5016                    && auto_var_in_fn_p
5017                         (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 0), 0), fn->decl))))
5018         {
5019           struct constraint_expr lhsc, *rhsp;
5020           unsigned i;
5021           lhsc = get_function_part_constraint (fi, fi_clobbers);
5022           get_constraint_for_address_of (lhs, &rhsc);
5023           FOR_EACH_VEC_ELT (rhsc, i, rhsp)
5024             process_constraint (new_constraint (lhsc, *rhsp));
5025           rhsc.truncate (0);
5026         }
5027     }
5028
5029   /* Account for uses in assigments and returns.  */
5030   if (gimple_assign_single_p (t)
5031       || (gimple_code (t) == GIMPLE_RETURN
5032           && gimple_return_retval (as_a <greturn *> (t)) != NULL_TREE))
5033     {
5034       tree rhs = (gimple_assign_single_p (t)
5035                   ? gimple_assign_rhs1 (t)
5036                   : gimple_return_retval (as_a <greturn *> (t)));
5037       tree tem = rhs;
5038       while (handled_component_p (tem))
5039         tem = TREE_OPERAND (tem, 0);
5040       if ((DECL_P (tem)
5041            && !auto_var_in_fn_p (tem, fn->decl))
5042           || INDIRECT_REF_P (tem)
5043           || (TREE_CODE (tem) == MEM_REF
5044               && !(TREE_CODE (TREE_OPERAND (tem, 0)) == ADDR_EXPR
5045                    && auto_var_in_fn_p
5046                         (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 0), 0), fn->decl))))
5047         {
5048           struct constraint_expr lhs, *rhsp;
5049           unsigned i;
5050           lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_uses);
5051           get_constraint_for_address_of (rhs, &rhsc);
5052           FOR_EACH_VEC_ELT (rhsc, i, rhsp)
5053             process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
5054           rhsc.truncate (0);
5055         }
5056     }
5057
5058   if (gcall *call_stmt = dyn_cast <gcall *> (t))
5059     {
5060       varinfo_t cfi = NULL;
5061       tree decl = gimple_call_fndecl (t);
5062       struct constraint_expr lhs, rhs;
5063       unsigned i, j;
5064
5065       /* For builtins we do not have separate function info.  For those
5066          we do not generate escapes for we have to generate clobbers/uses.  */
5067       if (gimple_call_builtin_p (t, BUILT_IN_NORMAL))
5068         switch (DECL_FUNCTION_CODE (decl))
5069           {
5070           /* The following functions use and clobber memory pointed to
5071              by their arguments.  */
5072           case BUILT_IN_STRCPY:
5073           case BUILT_IN_STRNCPY:
5074           case BUILT_IN_BCOPY:
5075           case BUILT_IN_MEMCPY:
5076           case BUILT_IN_MEMMOVE:
5077           case BUILT_IN_MEMPCPY:
5078           case BUILT_IN_STPCPY:
5079           case BUILT_IN_STPNCPY:
5080           case BUILT_IN_STRCAT:
5081           case BUILT_IN_STRNCAT:
5082           case BUILT_IN_STRCPY_CHK:
5083           case BUILT_IN_STRNCPY_CHK:
5084           case BUILT_IN_MEMCPY_CHK:
5085           case BUILT_IN_MEMMOVE_CHK:
5086           case BUILT_IN_MEMPCPY_CHK:
5087           case BUILT_IN_STPCPY_CHK:
5088           case BUILT_IN_STPNCPY_CHK:
5089           case BUILT_IN_STRCAT_CHK:
5090           case BUILT_IN_STRNCAT_CHK:
5091             {
5092               tree dest = gimple_call_arg (t, (DECL_FUNCTION_CODE (decl)
5093                                                == BUILT_IN_BCOPY ? 1 : 0));
5094               tree src = gimple_call_arg (t, (DECL_FUNCTION_CODE (decl)
5095                                               == BUILT_IN_BCOPY ? 0 : 1));
5096               unsigned i;
5097               struct constraint_expr *rhsp, *lhsp;
5098               get_constraint_for_ptr_offset (dest, NULL_TREE, &lhsc);
5099               lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_clobbers);
5100               FOR_EACH_VEC_ELT (lhsc, i, lhsp)
5101                 process_constraint (new_constraint (lhs, *lhsp));
5102               get_constraint_for_ptr_offset (src, NULL_TREE, &rhsc);
5103               lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_uses);
5104               FOR_EACH_VEC_ELT (rhsc, i, rhsp)
5105                 process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
5106               return;
5107             }
5108           /* The following function clobbers memory pointed to by
5109              its argument.  */
5110           case BUILT_IN_MEMSET:
5111           case BUILT_IN_MEMSET_CHK:
5112           case BUILT_IN_POSIX_MEMALIGN:
5113             {
5114               tree dest = gimple_call_arg (t, 0);
5115               unsigned i;
5116               ce_s *lhsp;
5117               get_constraint_for_ptr_offset (dest, NULL_TREE, &lhsc);
5118               lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_clobbers);
5119               FOR_EACH_VEC_ELT (lhsc, i, lhsp)
5120                 process_constraint (new_constraint (lhs, *lhsp));
5121               return;
5122             }
5123           /* The following functions clobber their second and third
5124              arguments.  */
5125           case BUILT_IN_SINCOS:
5126           case BUILT_IN_SINCOSF:
5127           case BUILT_IN_SINCOSL:
5128             {
5129               process_ipa_clobber (fi, gimple_call_arg (t, 1));
5130               process_ipa_clobber (fi, gimple_call_arg (t, 2));
5131               return;
5132             }
5133           /* The following functions clobber their second argument.  */
5134           case BUILT_IN_FREXP:
5135           case BUILT_IN_FREXPF:
5136           case BUILT_IN_FREXPL:
5137           case BUILT_IN_LGAMMA_R:
5138           case BUILT_IN_LGAMMAF_R:
5139           case BUILT_IN_LGAMMAL_R:
5140           case BUILT_IN_GAMMA_R:
5141           case BUILT_IN_GAMMAF_R:
5142           case BUILT_IN_GAMMAL_R:
5143           case BUILT_IN_MODF:
5144           case BUILT_IN_MODFF:
5145           case BUILT_IN_MODFL:
5146             {
5147               process_ipa_clobber (fi, gimple_call_arg (t, 1));
5148               return;
5149             }
5150           /* The following functions clobber their third argument.  */
5151           case BUILT_IN_REMQUO:
5152           case BUILT_IN_REMQUOF:
5153           case BUILT_IN_REMQUOL:
5154             {
5155               process_ipa_clobber (fi, gimple_call_arg (t, 2));
5156               return;
5157             }
5158           /* The following functions neither read nor clobber memory.  */
5159           case BUILT_IN_ASSUME_ALIGNED:
5160           case BUILT_IN_FREE:
5161             return;
5162           /* Trampolines are of no interest to us.  */
5163           case BUILT_IN_INIT_TRAMPOLINE:
5164           case BUILT_IN_ADJUST_TRAMPOLINE:
5165             return;
5166           case BUILT_IN_VA_START:
5167           case BUILT_IN_VA_END:
5168             return;
5169           case BUILT_IN_GOMP_PARALLEL:
5170           case BUILT_IN_GOACC_PARALLEL:
5171             {
5172               unsigned int fnpos, argpos;
5173               unsigned int implicit_use_args[2];
5174               unsigned int num_implicit_use_args = 0;
5175               switch (DECL_FUNCTION_CODE (decl))
5176                 {
5177                 case BUILT_IN_GOMP_PARALLEL:
5178                   /* __builtin_GOMP_parallel (fn, data, num_threads, flags).  */
5179                   fnpos = 0;
5180                   argpos = 1;
5181                   break;
5182                 case BUILT_IN_GOACC_PARALLEL:
5183                   /* __builtin_GOACC_parallel (device, fn, mapnum, hostaddrs,
5184                                                sizes, kinds, ...).  */
5185                   fnpos = 1;
5186                   argpos = 3;
5187                   implicit_use_args[num_implicit_use_args++] = 4;
5188                   implicit_use_args[num_implicit_use_args++] = 5;
5189                   break;
5190                 default:
5191                   gcc_unreachable ();
5192                 }
5193
5194               tree fnarg = gimple_call_arg (t, fnpos);
5195               gcc_assert (TREE_CODE (fnarg) == ADDR_EXPR);
5196               tree fndecl = TREE_OPERAND (fnarg, 0);
5197               if (fndecl_maybe_in_other_partition (fndecl))
5198                 /* Fallthru to general call handling.  */
5199                 break;
5200
5201               varinfo_t cfi = get_vi_for_tree (fndecl);
5202
5203               tree arg = gimple_call_arg (t, argpos);
5204
5205               /* Parameter passed by value is used.  */
5206               lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_uses);
5207               struct constraint_expr *rhsp;
5208               get_constraint_for (arg, &rhsc);
5209               FOR_EACH_VEC_ELT (rhsc, j, rhsp)
5210                 process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
5211               rhsc.truncate (0);
5212
5213               /* Handle parameters used by the call, but not used in cfi, as
5214                  implicitly used by cfi.  */
5215               lhs = get_function_part_constraint (cfi, fi_uses);
5216               for (unsigned i = 0; i < num_implicit_use_args; ++i)
5217                 {
5218                   tree arg = gimple_call_arg (t, implicit_use_args[i]);
5219                   get_constraint_for (arg, &rhsc);
5220                   FOR_EACH_VEC_ELT (rhsc, j, rhsp)
5221                     process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
5222                   rhsc.truncate (0);
5223                 }
5224
5225               /* The caller clobbers what the callee does.  */
5226               lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_clobbers);
5227               rhs = get_function_part_constraint (cfi, fi_clobbers);
5228               process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
5229
5230               /* The caller uses what the callee does.  */
5231               lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_uses);
5232               rhs = get_function_part_constraint (cfi, fi_uses);
5233               process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
5234
5235               return;
5236             }
5237           /* printf-style functions may have hooks to set pointers to
5238              point to somewhere into the generated string.  Leave them
5239              for a later exercise...  */
5240           default:
5241             /* Fallthru to general call handling.  */;
5242           }
5243
5244       /* Parameters passed by value are used.  */
5245       lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_uses);
5246       for (i = 0; i < gimple_call_num_args (t); i++)
5247         {
5248           struct constraint_expr *rhsp;
5249           tree arg = gimple_call_arg (t, i);
5250
5251           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME
5252               || is_gimple_min_invariant (arg))
5253             continue;
5254
5255           get_constraint_for_address_of (arg, &rhsc);
5256           FOR_EACH_VEC_ELT (rhsc, j, rhsp)
5257             process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
5258           rhsc.truncate (0);
5259         }
5260
5261       /* Build constraints for propagating clobbers/uses along the
5262          callgraph edges.  */
5263       cfi = get_fi_for_callee (call_stmt);
5264       if (cfi->id == anything_id)
5265         {
5266           if (gimple_vdef (t))
5267             make_constraint_from (first_vi_for_offset (fi, fi_clobbers),
5268                                   anything_id);
5269           make_constraint_from (first_vi_for_offset (fi, fi_uses),
5270                                 anything_id);
5271           return;
5272         }
5273
5274       /* For callees without function info (that's external functions),
5275          ESCAPED is clobbered and used.  */
5276       if (gimple_call_fndecl (t)
5277           && !cfi->is_fn_info)
5278         {
5279           varinfo_t vi;
5280
5281           if (gimple_vdef (t))
5282             make_copy_constraint (first_vi_for_offset (fi, fi_clobbers),
5283                                   escaped_id);
5284           make_copy_constraint (first_vi_for_offset (fi, fi_uses), escaped_id);
5285
5286           /* Also honor the call statement use/clobber info.  */
5287           if ((vi = lookup_call_clobber_vi (call_stmt)) != NULL)
5288             make_copy_constraint (first_vi_for_offset (fi, fi_clobbers),
5289                                   vi->id);
5290           if ((vi = lookup_call_use_vi (call_stmt)) != NULL)
5291             make_copy_constraint (first_vi_for_offset (fi, fi_uses),
5292                                   vi->id);
5293           return;
5294         }
5295
5296       /* Otherwise the caller clobbers and uses what the callee does.
5297          ???  This should use a new complex constraint that filters
5298          local variables of the callee.  */
5299       if (gimple_vdef (t))
5300         {
5301           lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_clobbers);
5302           rhs = get_function_part_constraint (cfi, fi_clobbers);
5303           process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
5304         }
5305       lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_uses);
5306       rhs = get_function_part_constraint (cfi, fi_uses);
5307       process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
5308     }
5309   else if (gimple_code (t) == GIMPLE_ASM)
5310     {
5311       /* ???  Ick.  We can do better.  */
5312       if (gimple_vdef (t))
5313         make_constraint_from (first_vi_for_offset (fi, fi_clobbers),
5314                               anything_id);
5315       make_constraint_from (first_vi_for_offset (fi, fi_uses),
5316                             anything_id);
5317     }
5318 }
5319
5320
5321 /* Find the first varinfo in the same variable as START that overlaps with
5322    OFFSET.  Return NULL if we can't find one.  */
5323
5324 static varinfo_t
5325 first_vi_for_offset (varinfo_t start, unsigned HOST_WIDE_INT offset)
5326 {
5327   /* If the offset is outside of the variable, bail out.  */
5328   if (offset >= start->fullsize)
5329     return NULL;
5330
5331   /* If we cannot reach offset from start, lookup the first field
5332      and start from there.  */
5333   if (start->offset > offset)
5334     start = get_varinfo (start->head);
5335
5336   while (start)
5337     {
5338       /* We may not find a variable in the field list with the actual
5339          offset when we have glommed a structure to a variable.
5340          In that case, however, offset should still be within the size
5341          of the variable. */
5342       if (offset >= start->offset
5343           && (offset - start->offset) < start->size)
5344         return start;
5345
5346       start = vi_next (start);
5347     }
5348
5349   return NULL;
5350 }
5351
5352 /* Find the first varinfo in the same variable as START that overlaps with
5353    OFFSET.  If there is no such varinfo the varinfo directly preceding
5354    OFFSET is returned.  */
5355
5356 static varinfo_t
5357 first_or_preceding_vi_for_offset (varinfo_t start,
5358                                   unsigned HOST_WIDE_INT offset)
5359 {
5360   /* If we cannot reach offset from start, lookup the first field
5361      and start from there.  */
5362   if (start->offset > offset)
5363     start = get_varinfo (start->head);
5364
5365   /* We may not find a variable in the field list with the actual
5366      offset when we have glommed a structure to a variable.
5367      In that case, however, offset should still be within the size
5368      of the variable.
5369      If we got beyond the offset we look for return the field
5370      directly preceding offset which may be the last field.  */
5371   while (start->next
5372          && offset >= start->offset
5373          && !((offset - start->offset) < start->size))
5374     start = vi_next (start);
5375
5376   return start;
5377 }
5378
5379
5380 /* This structure is used during pushing fields onto the fieldstack
5381    to track the offset of the field, since bitpos_of_field gives it
5382    relative to its immediate containing type, and we want it relative
5383    to the ultimate containing object.  */
5384
5385 struct fieldoff
5386 {
5387   /* Offset from the base of the base containing object to this field.  */
5388   HOST_WIDE_INT offset;
5389
5390   /* Size, in bits, of the field.  */
5391   unsigned HOST_WIDE_INT size;
5392
5393   unsigned has_unknown_size : 1;
5394
5395   unsigned must_have_pointers : 1;
5396
5397   unsigned may_have_pointers : 1;
5398
5399   unsigned only_restrict_pointers : 1;
5400
5401   tree restrict_pointed_type;
5402 };
5403 typedef struct fieldoff fieldoff_s;
5404
5405
5406 /* qsort comparison function for two fieldoff's PA and PB */
5407
5408 static int
5409 fieldoff_compare (const void *pa, const void *pb)
5410 {
5411   const fieldoff_s *foa = (const fieldoff_s *)pa;
5412   const fieldoff_s *fob = (const fieldoff_s *)pb;
5413   unsigned HOST_WIDE_INT foasize, fobsize;
5414
5415   if (foa->offset < fob->offset)
5416     return -1;
5417   else if (foa->offset > fob->offset)
5418     return 1;
5419
5420   foasize = foa->size;
5421   fobsize = fob->size;
5422   if (foasize < fobsize)
5423     return -1;
5424   else if (foasize > fobsize)
5425     return 1;
5426   return 0;
5427 }
5428
5429 /* Sort a fieldstack according to the field offset and sizes.  */
5430 static void
5431 sort_fieldstack (vec<fieldoff_s> fieldstack)
5432 {
5433   fieldstack.qsort (fieldoff_compare);
5434 }
5435
5436 /* Return true if T is a type that can have subvars.  */
5437
5438 static inline bool
5439 type_can_have_subvars (const_tree t)
5440 {
5441   /* Aggregates without overlapping fields can have subvars.  */
5442   return TREE_CODE (t) == RECORD_TYPE;
5443 }
5444
5445 /* Return true if V is a tree that we can have subvars for.
5446    Normally, this is any aggregate type.  Also complex
5447    types which are not gimple registers can have subvars.  */
5448
5449 static inline bool
5450 var_can_have_subvars (const_tree v)
5451 {
5452   /* Volatile variables should never have subvars.  */
5453   if (TREE_THIS_VOLATILE (v))
5454     return false;
5455
5456   /* Non decls or memory tags can never have subvars.  */
5457   if (!DECL_P (v))
5458     return false;
5459
5460   return type_can_have_subvars (TREE_TYPE (v));
5461 }
5462
5463 /* Return true if T is a type that does contain pointers.  */
5464
5465 static bool
5466 type_must_have_pointers (tree type)
5467 {
5468   if (POINTER_TYPE_P (type))
5469     return true;
5470
5471   if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
5472     return type_must_have_pointers (TREE_TYPE (type));
5473
5474   /* A function or method can have pointers as arguments, so track
5475      those separately.  */
5476   if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
5477       || TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
5478     return true;
5479
5480   return false;
5481 }
5482
5483 static bool
5484 field_must_have_pointers (tree t)
5485 {
5486   return type_must_have_pointers (TREE_TYPE (t));
5487 }
5488
5489 /* Given a TYPE, and a vector of field offsets FIELDSTACK, push all
5490    the fields of TYPE onto fieldstack, recording their offsets along
5491    the way.
5492
5493    OFFSET is used to keep track of the offset in this entire
5494    structure, rather than just the immediately containing structure.
5495    Returns false if the caller is supposed to handle the field we
5496    recursed for.  */
5497
5498 static bool
5499 push_fields_onto_fieldstack (tree type, vec<fieldoff_s> *fieldstack,
5500                              HOST_WIDE_INT offset)
5501 {
5502   tree field;
5503   bool empty_p = true;
5504
5505   if (TREE_CODE (type) != RECORD_TYPE)
5506     return false;
5507
5508   /* If the vector of fields is growing too big, bail out early.
5509      Callers check for vec::length <= MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE, make
5510      sure this fails.  */
5511   if (fieldstack->length () > MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE)
5512     return false;
5513
5514   for (field = TYPE_FIELDS (type); field; field = DECL_CHAIN (field))
5515     if (TREE_CODE (field) == FIELD_DECL)
5516       {
5517         bool push = false;
5518         HOST_WIDE_INT foff = bitpos_of_field (field);
5519         tree field_type = TREE_TYPE (field);
5520
5521         if (!var_can_have_subvars (field)
5522             || TREE_CODE (field_type) == QUAL_UNION_TYPE
5523             || TREE_CODE (field_type) == UNION_TYPE)
5524           push = true;
5525         else if (!push_fields_onto_fieldstack
5526                     (field_type, fieldstack, offset + foff)
5527                  && (DECL_SIZE (field)
5528                      && !integer_zerop (DECL_SIZE (field))))
5529           /* Empty structures may have actual size, like in C++.  So
5530              see if we didn't push any subfields and the size is
5531              nonzero, push the field onto the stack.  */
5532           push = true;
5533
5534         if (push)
5535           {
5536             fieldoff_s *pair = NULL;
5537             bool has_unknown_size = false;
5538             bool must_have_pointers_p;
5539
5540             if (!fieldstack->is_empty ())
5541               pair = &fieldstack->last ();
5542
5543             /* If there isn't anything at offset zero, create sth.  */
5544             if (!pair
5545                 && offset + foff != 0)
5546               {
5547                 fieldoff_s e
5548                   = {0, offset + foff, false, false, true, false, NULL_TREE};
5549                 pair = fieldstack->safe_push (e);
5550               }
5551
5552             if (!DECL_SIZE (field)
5553                 || !tree_fits_uhwi_p (DECL_SIZE (field)))
5554               has_unknown_size = true;
5555
5556             /* If adjacent fields do not contain pointers merge them.  */
5557             must_have_pointers_p = field_must_have_pointers (field);
5558             if (pair
5559                 && !has_unknown_size
5560                 && !must_have_pointers_p
5561                 && !pair->must_have_pointers
5562                 && !pair->has_unknown_size
5563                 && pair->offset + (HOST_WIDE_INT)pair->size == offset + foff)
5564               {
5565                 pair->size += tree_to_uhwi (DECL_SIZE (field));
5566               }
5567             else
5568               {
5569                 fieldoff_s e;
5570                 e.offset = offset + foff;
5571                 e.has_unknown_size = has_unknown_size;
5572                 if (!has_unknown_size)
5573                   e.size = tree_to_uhwi (DECL_SIZE (field));
5574                 else
5575                   e.size = -1;
5576                 e.must_have_pointers = must_have_pointers_p;
5577                 e.may_have_pointers = true;
5578                 e.only_restrict_pointers
5579                   = (!has_unknown_size
5580                      && POINTER_TYPE_P (field_type)
5581                      && TYPE_RESTRICT (field_type));
5582                 if (e.only_restrict_pointers)
5583                   e.restrict_pointed_type = TREE_TYPE (field_type);
5584                 fieldstack->safe_push (e);
5585               }
5586           }
5587
5588         empty_p = false;
5589       }
5590
5591   return !empty_p;
5592 }
5593
5594 /* Count the number of arguments DECL has, and set IS_VARARGS to true
5595    if it is a varargs function.  */
5596
5597 static unsigned int
5598 count_num_arguments (tree decl, bool *is_varargs)
5599 {
5600   unsigned int num = 0;
5601   tree t;
5602
5603   /* Capture named arguments for K&R functions.  They do not
5604      have a prototype and thus no TYPE_ARG_TYPES.  */
5605   for (t = DECL_ARGUMENTS (decl); t; t = DECL_CHAIN (t))
5606     ++num;
5607
5608   /* Check if the function has variadic arguments.  */
5609   for (t = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl)); t; t = TREE_CHAIN (t))
5610     if (TREE_VALUE (t) == void_type_node)
5611       break;
5612   if (!t)
5613     *is_varargs = true;
5614
5615   return num;
5616 }
5617
5618 /* Creation function node for DECL, using NAME, and return the index
5619    of the variable we've created for the function.  If NONLOCAL_p, create
5620    initial constraints.  */
5621
5622 static varinfo_t
5623 create_function_info_for (tree decl, const char *name, bool add_id,
5624                           bool nonlocal_p)
5625 {
5626   struct function *fn = DECL_STRUCT_FUNCTION (decl);
5627   varinfo_t vi, prev_vi;
5628   tree arg;
5629   unsigned int i;
5630   bool is_varargs = false;
5631   unsigned int num_args = count_num_arguments (decl, &is_varargs);
5632
5633   /* Create the variable info.  */
5634
5635   vi = new_var_info (decl, name, add_id);
5636   vi->offset = 0;
5637   vi->size = 1;
5638   vi->fullsize = fi_parm_base + num_args;
5639   vi->is_fn_info = 1;
5640   vi->may_have_pointers = false;
5641   if (is_varargs)
5642     vi->fullsize = ~0;
5643   insert_vi_for_tree (vi->decl, vi);
5644
5645   prev_vi = vi;
5646
5647   /* Create a variable for things the function clobbers and one for
5648      things the function uses.  */
5649     {
5650       varinfo_t clobbervi, usevi;
5651       const char *newname;
5652       char *tempname;
5653
5654       tempname = xasprintf ("%s.clobber", name);
5655       newname = ggc_strdup (tempname);
5656       free (tempname);
5657
5658       clobbervi = new_var_info (NULL, newname, false);
5659       clobbervi->offset = fi_clobbers;
5660       clobbervi->size = 1;
5661       clobbervi->fullsize = vi->fullsize;
5662       clobbervi->is_full_var = true;
5663       clobbervi->is_global_var = false;
5664
5665       gcc_assert (prev_vi->offset < clobbervi->offset);
5666       prev_vi->next = clobbervi->id;
5667       prev_vi = clobbervi;
5668
5669       tempname = xasprintf ("%s.use", name);
5670       newname = ggc_strdup (tempname);
5671       free (tempname);
5672
5673       usevi = new_var_info (NULL, newname, false);
5674       usevi->offset = fi_uses;
5675       usevi->size = 1;
5676       usevi->fullsize = vi->fullsize;
5677       usevi->is_full_var = true;
5678       usevi->is_global_var = false;
5679
5680       gcc_assert (prev_vi->offset < usevi->offset);
5681       prev_vi->next = usevi->id;
5682       prev_vi = usevi;
5683     }
5684
5685   /* And one for the static chain.  */
5686   if (fn->static_chain_decl != NULL_TREE)
5687     {
5688       varinfo_t chainvi;
5689       const char *newname;
5690       char *tempname;
5691
5692       tempname = xasprintf ("%s.chain", name);
5693       newname = ggc_strdup (tempname);
5694       free (tempname);
5695
5696       chainvi = new_var_info (fn->static_chain_decl, newname, false);
5697       chainvi->offset = fi_static_chain;
5698       chainvi->size = 1;
5699       chainvi->fullsize = vi->fullsize;
5700       chainvi->is_full_var = true;
5701       chainvi->is_global_var = false;
5702
5703       insert_vi_for_tree (fn->static_chain_decl, chainvi);
5704
5705       if (nonlocal_p
5706           && chainvi->may_have_pointers)
5707         make_constraint_from (chainvi, nonlocal_id);
5708
5709       gcc_assert (prev_vi->offset < chainvi->offset);
5710       prev_vi->next = chainvi->id;
5711       prev_vi = chainvi;
5712     }
5713
5714   /* Create a variable for the return var.  */
5715   if (DECL_RESULT (decl) != NULL
5716       || !VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl))))
5717     {
5718       varinfo_t resultvi;
5719       const char *newname;
5720       char *tempname;
5721       tree resultdecl = decl;
5722
5723       if (DECL_RESULT (decl))
5724         resultdecl = DECL_RESULT (decl);
5725
5726       tempname = xasprintf ("%s.result", name);
5727       newname = ggc_strdup (tempname);
5728       free (tempname);
5729
5730       resultvi = new_var_info (resultdecl, newname, false);
5731       resultvi->offset = fi_result;
5732       resultvi->size = 1;
5733       resultvi->fullsize = vi->fullsize;
5734       resultvi->is_full_var = true;
5735       if (DECL_RESULT (decl))
5736         resultvi->may_have_pointers = true;
5737
5738       if (DECL_RESULT (decl))
5739         insert_vi_for_tree (DECL_RESULT (decl), resultvi);
5740
5741       if (nonlocal_p
5742           && DECL_RESULT (decl)
5743           && DECL_BY_REFERENCE (DECL_RESULT (decl)))
5744         make_constraint_from (resultvi, nonlocal_id);
5745
5746       gcc_assert (prev_vi->offset < resultvi->offset);
5747       prev_vi->next = resultvi->id;
5748       prev_vi = resultvi;
5749     }
5750
5751   /* We also need to make function return values escape.  Nothing
5752      escapes by returning from main though.  */
5753   if (nonlocal_p
5754       && !MAIN_NAME_P (DECL_NAME (decl)))
5755     {
5756       varinfo_t fi, rvi;
5757       fi = lookup_vi_for_tree (decl);
5758       rvi = first_vi_for_offset (fi, fi_result);
5759       if (rvi && rvi->offset == fi_result)
5760         make_copy_constraint (get_varinfo (escaped_id), rvi->id);
5761     }
5762
5763   /* Set up variables for each argument.  */
5764   arg = DECL_ARGUMENTS (decl);
5765   for (i = 0; i < num_args; i++)
5766     {
5767       varinfo_t argvi;
5768       const char *newname;
5769       char *tempname;
5770       tree argdecl = decl;
5771
5772       if (arg)
5773         argdecl = arg;
5774
5775       tempname = xasprintf ("%s.arg%d", name, i);
5776       newname = ggc_strdup (tempname);
5777       free (tempname);
5778
5779       argvi = new_var_info (argdecl, newname, false);
5780       argvi->offset = fi_parm_base + i;
5781       argvi->size = 1;
5782       argvi->is_full_var = true;
5783       argvi->fullsize = vi->fullsize;
5784       if (arg)
5785         argvi->may_have_pointers = true;
5786
5787       if (arg)
5788         insert_vi_for_tree (arg, argvi);
5789
5790       if (nonlocal_p
5791           && argvi->may_have_pointers)
5792         make_constraint_from (argvi, nonlocal_id);
5793
5794       gcc_assert (prev_vi->offset < argvi->offset);
5795       prev_vi->next = argvi->id;
5796       prev_vi = argvi;
5797       if (arg)
5798         arg = DECL_CHAIN (arg);
5799     }
5800
5801   /* Add one representative for all further args.  */
5802   if (is_varargs)
5803     {
5804       varinfo_t argvi;
5805       const char *newname;
5806       char *tempname;
5807       tree decl;
5808
5809       tempname = xasprintf ("%s.varargs", name);
5810       newname = ggc_strdup (tempname);
5811       free (tempname);
5812
5813       /* We need sth that can be pointed to for va_start.  */
5814       decl = build_fake_var_decl (ptr_type_node);
5815
5816       argvi = new_var_info (decl, newname, false);
5817       argvi->offset = fi_parm_base + num_args;
5818       argvi->size = ~0;
5819       argvi->is_full_var = true;
5820       argvi->is_heap_var = true;
5821       argvi->fullsize = vi->fullsize;
5822
5823       if (nonlocal_p
5824           && argvi->may_have_pointers)
5825         make_constraint_from (argvi, nonlocal_id);
5826
5827       gcc_assert (prev_vi->offset < argvi->offset);
5828       prev_vi->next = argvi->id;
5829       prev_vi = argvi;
5830     }
5831
5832   return vi;
5833 }
5834
5835
5836 /* Return true if FIELDSTACK contains fields that overlap.
5837    FIELDSTACK is assumed to be sorted by offset.  */
5838
5839 static bool
5840 check_for_overlaps (vec<fieldoff_s> fieldstack)
5841 {
5842   fieldoff_s *fo = NULL;
5843   unsigned int i;
5844   HOST_WIDE_INT lastoffset = -1;
5845
5846   FOR_EACH_VEC_ELT (fieldstack, i, fo)
5847     {
5848       if (fo->offset == lastoffset)
5849         return true;
5850       lastoffset = fo->offset;
5851     }
5852   return false;
5853 }
5854
5855 /* Create a varinfo structure for NAME and DECL, and add it to VARMAP.
5856    This will also create any varinfo structures necessary for fields
5857    of DECL.  DECL is a function parameter if HANDLE_PARAM is set.
5858    HANDLED_STRUCT_TYPE is used to register struct types reached by following
5859    restrict pointers.  This is needed to prevent infinite recursion.  */
5860
5861 static varinfo_t
5862 create_variable_info_for_1 (tree decl, const char *name, bool add_id,
5863                             bool handle_param, bitmap handled_struct_type)
5864 {
5865   varinfo_t vi, newvi;
5866   tree decl_type = TREE_TYPE (decl);
5867   tree declsize = DECL_P (decl) ? DECL_SIZE (decl) : TYPE_SIZE (decl_type);
5868   auto_vec<fieldoff_s> fieldstack;
5869   fieldoff_s *fo;
5870   unsigned int i;
5871
5872   if (!declsize
5873       || !tree_fits_uhwi_p (declsize))
5874     {
5875       vi = new_var_info (decl, name, add_id);
5876       vi->offset = 0;
5877       vi->size = ~0;
5878       vi->fullsize = ~0;
5879       vi->is_unknown_size_var = true;
5880       vi->is_full_var = true;
5881       vi->may_have_pointers = true;
5882       return vi;
5883     }
5884
5885   /* Collect field information.  */
5886   if (use_field_sensitive
5887       && var_can_have_subvars (decl)
5888       /* ???  Force us to not use subfields for globals in IPA mode.
5889          Else we'd have to parse arbitrary initializers.  */
5890       && !(in_ipa_mode
5891            && is_global_var (decl)))
5892     {
5893       fieldoff_s *fo = NULL;
5894       bool notokay = false;
5895       unsigned int i;
5896
5897       push_fields_onto_fieldstack (decl_type, &fieldstack, 0);
5898
5899       for (i = 0; !notokay && fieldstack.iterate (i, &fo); i++)
5900         if (fo->has_unknown_size
5901             || fo->offset < 0)
5902           {
5903             notokay = true;
5904             break;
5905           }
5906
5907       /* We can't sort them if we have a field with a variable sized type,
5908          which will make notokay = true.  In that case, we are going to return
5909          without creating varinfos for the fields anyway, so sorting them is a
5910          waste to boot.  */
5911       if (!notokay)
5912         {
5913           sort_fieldstack (fieldstack);
5914           /* Due to some C++ FE issues, like PR 22488, we might end up
5915              what appear to be overlapping fields even though they,
5916              in reality, do not overlap.  Until the C++ FE is fixed,
5917              we will simply disable field-sensitivity for these cases.  */
5918           notokay = check_for_overlaps (fieldstack);
5919         }
5920
5921       if (notokay)
5922         fieldstack.release ();
5923     }
5924
5925   /* If we didn't end up collecting sub-variables create a full
5926      variable for the decl.  */
5927   if (fieldstack.length () == 0
5928       || fieldstack.length () > MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE)
5929     {
5930       vi = new_var_info (decl, name, add_id);
5931       vi->offset = 0;
5932       vi->may_have_pointers = true;
5933       vi->fullsize = tree_to_uhwi (declsize);
5934       vi->size = vi->fullsize;
5935       vi->is_full_var = true;
5936       if (POINTER_TYPE_P (decl_type)
5937           && TYPE_RESTRICT (decl_type))
5938         vi->only_restrict_pointers = 1;
5939       if (vi->only_restrict_pointers
5940           && !type_contains_placeholder_p (TREE_TYPE (decl_type))
5941           && handle_param
5942           && !bitmap_bit_p (handled_struct_type,
5943                             TYPE_UID (TREE_TYPE (decl_type))))
5944         {
5945           varinfo_t rvi;
5946           tree heapvar = build_fake_var_decl (TREE_TYPE (decl_type));
5947           DECL_EXTERNAL (heapvar) = 1;
5948           if (var_can_have_subvars (heapvar))
5949             bitmap_set_bit (handled_struct_type,
5950                             TYPE_UID (TREE_TYPE (decl_type)));
5951           rvi = create_variable_info_for_1 (heapvar, "PARM_NOALIAS", true,
5952                                             true, handled_struct_type);
5953           if (var_can_have_subvars (heapvar))
5954             bitmap_clear_bit (handled_struct_type,
5955                               TYPE_UID (TREE_TYPE (decl_type)));
5956           rvi->is_restrict_var = 1;
5957           insert_vi_for_tree (heapvar, rvi);
5958           make_constraint_from (vi, rvi->id);
5959           make_param_constraints (rvi);
5960         }
5961       fieldstack.release ();
5962       return vi;
5963     }
5964
5965   vi = new_var_info (decl, name, add_id);
5966   vi->fullsize = tree_to_uhwi (declsize);
5967   if (fieldstack.length () == 1)
5968     vi->is_full_var = true;
5969   for (i = 0, newvi = vi;
5970        fieldstack.iterate (i, &fo);
5971        ++i, newvi = vi_next (newvi))
5972     {
5973       const char *newname = NULL;
5974       char *tempname;
5975
5976       if (dump_file)
5977         {
5978           if (fieldstack.length () != 1)
5979             {
5980               tempname
5981                 = xasprintf ("%s." HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC
5982                              "+" HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, name,
5983                              fo->offset, fo->size);
5984               newname = ggc_strdup (tempname);
5985               free (tempname);
5986             }
5987         }
5988       else
5989         newname = "NULL";
5990
5991       if (newname)
5992           newvi->name = newname;
5993       newvi->offset = fo->offset;
5994       newvi->size = fo->size;
5995       newvi->fullsize = vi->fullsize;
5996       newvi->may_have_pointers = fo->may_have_pointers;
5997       newvi->only_restrict_pointers = fo->only_restrict_pointers;
5998       if (handle_param
5999           && newvi->only_restrict_pointers
6000           && !type_contains_placeholder_p (fo->restrict_pointed_type)
6001           && !bitmap_bit_p (handled_struct_type,
6002                             TYPE_UID (fo->restrict_pointed_type)))
6003         {
6004           varinfo_t rvi;
6005           tree heapvar = build_fake_var_decl (fo->restrict_pointed_type);
6006           DECL_EXTERNAL (heapvar) = 1;
6007           if (var_can_have_subvars (heapvar))
6008             bitmap_set_bit (handled_struct_type,
6009                             TYPE_UID (fo->restrict_pointed_type));
6010           rvi = create_variable_info_for_1 (heapvar, "PARM_NOALIAS", true,
6011                                             true, handled_struct_type);
6012           if (var_can_have_subvars (heapvar))
6013             bitmap_clear_bit (handled_struct_type,
6014                               TYPE_UID (fo->restrict_pointed_type));
6015           rvi->is_restrict_var = 1;
6016           insert_vi_for_tree (heapvar, rvi);
6017           make_constraint_from (newvi, rvi->id);
6018           make_param_constraints (rvi);
6019         }
6020       if (i + 1 < fieldstack.length ())
6021         {
6022           varinfo_t tem = new_var_info (decl, name, false);
6023           newvi->next = tem->id;
6024           tem->head = vi->id;
6025         }
6026     }
6027
6028   return vi;
6029 }
6030
6031 static unsigned int
6032 create_variable_info_for (tree decl, const char *name, bool add_id)
6033 {
6034   varinfo_t vi = create_variable_info_for_1 (decl, name, add_id, false, NULL);
6035   unsigned int id = vi->id;
6036
6037   insert_vi_for_tree (decl, vi);
6038
6039   if (TREE_CODE (decl) != VAR_DECL)
6040     return id;
6041
6042   /* Create initial constraints for globals.  */
6043   for (; vi; vi = vi_next (vi))
6044     {
6045       if (!vi->may_have_pointers
6046           || !vi->is_global_var)
6047         continue;
6048
6049       /* Mark global restrict qualified pointers.  */
6050       if ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
6051            && TYPE_RESTRICT (TREE_TYPE (decl)))
6052           || vi->only_restrict_pointers)
6053         {
6054           varinfo_t rvi
6055             = make_constraint_from_global_restrict (vi, "GLOBAL_RESTRICT",
6056                                                     true);
6057           /* ???  For now exclude reads from globals as restrict sources
6058              if those are not (indirectly) from incoming parameters.  */
6059           rvi->is_restrict_var = false;
6060           continue;
6061         }
6062
6063       /* In non-IPA mode the initializer from nonlocal is all we need.  */
6064       if (!in_ipa_mode
6065           || DECL_HARD_REGISTER (decl))
6066         make_copy_constraint (vi, nonlocal_id);
6067
6068       /* In IPA mode parse the initializer and generate proper constraints
6069          for it.  */
6070       else
6071         {
6072           varpool_node *vnode = varpool_node::get (decl);
6073
6074           /* For escaped variables initialize them from nonlocal.  */
6075           if (!vnode->all_refs_explicit_p ())
6076             make_copy_constraint (vi, nonlocal_id);
6077
6078           /* If this is a global variable with an initializer and we are in
6079              IPA mode generate constraints for it.  */
6080           ipa_ref *ref;
6081           for (unsigned idx = 0; vnode->iterate_reference (idx, ref); ++idx)
6082             {
6083               auto_vec<ce_s> rhsc;
6084               struct constraint_expr lhs, *rhsp;
6085               unsigned i;
6086               get_constraint_for_address_of (ref->referred->decl, &rhsc);
6087               lhs.var = vi->id;
6088               lhs.offset = 0;
6089               lhs.type = SCALAR;
6090               FOR_EACH_VEC_ELT (rhsc, i, rhsp)
6091                 process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
6092               /* If this is a variable that escapes from the unit
6093                  the initializer escapes as well.  */
6094               if (!vnode->all_refs_explicit_p ())
6095                 {
6096                   lhs.var = escaped_id;
6097                   lhs.offset = 0;
6098                   lhs.type = SCALAR;
6099                   FOR_EACH_VEC_ELT (rhsc, i, rhsp)
6100                     process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
6101                 }
6102             }
6103         }
6104     }
6105
6106   return id;
6107 }
6108
6109 /* Print out the points-to solution for VAR to FILE.  */
6110
6111 static void
6112 dump_solution_for_var (FILE *file, unsigned int var)
6113 {
6114   varinfo_t vi = get_varinfo (var);
6115   unsigned int i;
6116   bitmap_iterator bi;
6117
6118   /* Dump the solution for unified vars anyway, this avoids difficulties
6119      in scanning dumps in the testsuite.  */
6120   fprintf (file, "%s = { ", vi->name);
6121   vi = get_varinfo (find (var));
6122   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vi->solution, 0, i, bi)
6123     fprintf (file, "%s ", get_varinfo (i)->name);
6124   fprintf (file, "}");
6125
6126   /* But note when the variable was unified.  */
6127   if (vi->id != var)
6128     fprintf (file, " same as %s", vi->name);
6129
6130   fprintf (file, "\n");
6131 }
6132
6133 /* Print the points-to solution for VAR to stderr.  */
6134
6135 DEBUG_FUNCTION void
6136 debug_solution_for_var (unsigned int var)
6137 {
6138   dump_solution_for_var (stderr, var);
6139 }
6140
6141 /* Register the constraints for function parameter related VI.  */
6142
6143 static void
6144 make_param_constraints (varinfo_t vi)
6145 {
6146   for (; vi; vi = vi_next (vi))
6147     {
6148       if (vi->only_restrict_pointers)
6149         ;
6150       else if (vi->may_have_pointers)
6151         make_constraint_from (vi, nonlocal_id);
6152
6153       if (vi->is_full_var)
6154         break;
6155     }
6156 }
6157
6158 /* Create varinfo structures for all of the variables in the
6159    function for intraprocedural mode.  */
6160
6161 static void
6162 intra_create_variable_infos (struct function *fn)
6163 {
6164   tree t;
6165   bitmap handled_struct_type = NULL;
6166
6167   /* For each incoming pointer argument arg, create the constraint ARG
6168      = NONLOCAL or a dummy variable if it is a restrict qualified
6169      passed-by-reference argument.  */
6170   for (t = DECL_ARGUMENTS (fn->decl); t; t = DECL_CHAIN (t))
6171     {
6172       if (handled_struct_type == NULL)
6173         handled_struct_type = BITMAP_ALLOC (NULL);
6174
6175       varinfo_t p
6176         = create_variable_info_for_1 (t, alias_get_name (t), false, true,
6177                                       handled_struct_type);
6178       insert_vi_for_tree (t, p);
6179
6180       make_param_constraints (p);
6181     }
6182
6183   if (handled_struct_type != NULL)
6184     BITMAP_FREE (handled_struct_type);
6185
6186   /* Add a constraint for a result decl that is passed by reference.  */
6187   if (DECL_RESULT (fn->decl)
6188       && DECL_BY_REFERENCE (DECL_RESULT (fn->decl)))
6189     {
6190       varinfo_t p, result_vi = get_vi_for_tree (DECL_RESULT (fn->decl));
6191
6192       for (p = result_vi; p; p = vi_next (p))
6193         make_constraint_from (p, nonlocal_id);
6194     }
6195
6196   /* Add a constraint for the incoming static chain parameter.  */
6197   if (fn->static_chain_decl != NULL_TREE)
6198     {
6199       varinfo_t p, chain_vi = get_vi_for_tree (fn->static_chain_decl);
6200
6201       for (p = chain_vi; p; p = vi_next (p))
6202         make_constraint_from (p, nonlocal_id);
6203     }
6204 }
6205
6206 /* Structure used to put solution bitmaps in a hashtable so they can
6207    be shared among variables with the same points-to set.  */
6208
6209 typedef struct shared_bitmap_info
6210 {
6211   bitmap pt_vars;
6212   hashval_t hashcode;
6213 } *shared_bitmap_info_t;
6214 typedef const struct shared_bitmap_info *const_shared_bitmap_info_t;
6215
6216 /* Shared_bitmap hashtable helpers.  */
6217
6218 struct shared_bitmap_hasher : free_ptr_hash <shared_bitmap_info>
6219 {
6220   static inline hashval_t hash (const shared_bitmap_info *);
6221   static inline bool equal (const shared_bitmap_info *,
6222                             const shared_bitmap_info *);
6223 };
6224
6225 /* Hash function for a shared_bitmap_info_t */
6226
6227 inline hashval_t
6228 shared_bitmap_hasher::hash (const shared_bitmap_info *bi)
6229 {
6230   return bi->hashcode;
6231 }
6232
6233 /* Equality function for two shared_bitmap_info_t's. */
6234
6235 inline bool
6236 shared_bitmap_hasher::equal (const shared_bitmap_info *sbi1,
6237                              const shared_bitmap_info *sbi2)
6238 {
6239   return bitmap_equal_p (sbi1->pt_vars, sbi2->pt_vars);
6240 }
6241
6242 /* Shared_bitmap hashtable.  */
6243
6244 static hash_table<shared_bitmap_hasher> *shared_bitmap_table;
6245
6246 /* Lookup a bitmap in the shared bitmap hashtable, and return an already
6247    existing instance if there is one, NULL otherwise.  */
6248
6249 static bitmap
6250 shared_bitmap_lookup (bitmap pt_vars)
6251 {
6252   shared_bitmap_info **slot;
6253   struct shared_bitmap_info sbi;
6254
6255   sbi.pt_vars = pt_vars;
6256   sbi.hashcode = bitmap_hash (pt_vars);
6257
6258   slot = shared_bitmap_table->find_slot (&sbi, NO_INSERT);
6259   if (!slot)
6260     return NULL;
6261   else
6262     return (*slot)->pt_vars;
6263 }
6264
6265
6266 /* Add a bitmap to the shared bitmap hashtable.  */
6267
6268 static void
6269 shared_bitmap_add (bitmap pt_vars)
6270 {
6271   shared_bitmap_info **slot;
6272   shared_bitmap_info_t sbi = XNEW (struct shared_bitmap_info);
6273
6274   sbi->pt_vars = pt_vars;
6275   sbi->hashcode = bitmap_hash (pt_vars);
6276
6277   slot = shared_bitmap_table->find_slot (sbi, INSERT);
6278   gcc_assert (!*slot);
6279   *slot = sbi;
6280 }
6281
6282
6283 /* Set bits in INTO corresponding to the variable uids in solution set FROM.  */
6284
6285 static void
6286 set_uids_in_ptset (bitmap into, bitmap from, struct pt_solution *pt,
6287                    tree fndecl)
6288 {
6289   unsigned int i;
6290   bitmap_iterator bi;
6291   varinfo_t escaped_vi = get_varinfo (find (escaped_id));
6292   bool everything_escaped
6293     = escaped_vi->solution && bitmap_bit_p (escaped_vi->solution, anything_id);
6294
6295   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (from, 0, i, bi)
6296     {
6297       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
6298
6299       /* The only artificial variables that are allowed in a may-alias
6300          set are heap variables.  */
6301       if (vi->is_artificial_var && !vi->is_heap_var)
6302         continue;
6303
6304       if (everything_escaped
6305           || (escaped_vi->solution
6306               && bitmap_bit_p (escaped_vi->solution, i)))
6307         {
6308           pt->vars_contains_escaped = true;
6309           pt->vars_contains_escaped_heap = vi->is_heap_var;
6310         }
6311
6312       if (TREE_CODE (vi->decl) == VAR_DECL
6313           || TREE_CODE (vi->decl) == PARM_DECL
6314           || TREE_CODE (vi->decl) == RESULT_DECL)
6315         {
6316           /* If we are in IPA mode we will not recompute points-to
6317              sets after inlining so make sure they stay valid.  */
6318           if (in_ipa_mode
6319               && !DECL_PT_UID_SET_P (vi->decl))
6320             SET_DECL_PT_UID (vi->decl, DECL_UID (vi->decl));
6321
6322           /* Add the decl to the points-to set.  Note that the points-to
6323              set contains global variables.  */
6324           bitmap_set_bit (into, DECL_PT_UID (vi->decl));
6325           if (vi->is_global_var
6326               /* In IPA mode the escaped_heap trick doesn't work as
6327                  ESCAPED is escaped from the unit but
6328                  pt_solution_includes_global needs to answer true for
6329                  all variables not automatic within a function.
6330                  For the same reason is_global_var is not the
6331                  correct flag to track - local variables from other
6332                  functions also need to be considered global.
6333                  Conveniently all HEAP vars are not put in function
6334                  scope.  */
6335               || (in_ipa_mode
6336                   && fndecl
6337                   && ! auto_var_in_fn_p (vi->decl, fndecl)))
6338             pt->vars_contains_nonlocal = true;
6339         }
6340
6341       else if (TREE_CODE (vi->decl) == FUNCTION_DECL
6342                || TREE_CODE (vi->decl) == LABEL_DECL)
6343         {
6344           /* Nothing should read/write from/to code so we can
6345              save bits by not including them in the points-to bitmaps.
6346              Still mark the points-to set as containing global memory
6347              to make code-patching possible - see PR70128.  */
6348           pt->vars_contains_nonlocal = true;
6349         }
6350     }
6351 }
6352
6353
6354 /* Compute the points-to solution *PT for the variable VI.  */
6355
6356 static struct pt_solution
6357 find_what_var_points_to (tree fndecl, varinfo_t orig_vi)
6358 {
6359   unsigned int i;
6360   bitmap_iterator bi;
6361   bitmap finished_solution;
6362   bitmap result;
6363   varinfo_t vi;
6364   struct pt_solution *pt;
6365
6366   /* This variable may have been collapsed, let's get the real
6367      variable.  */
6368   vi = get_varinfo (find (orig_vi->id));
6369
6370   /* See if we have already computed the solution and return it.  */
6371   pt_solution **slot = &final_solutions->get_or_insert (vi);
6372   if (*slot != NULL)
6373     return **slot;
6374
6375   *slot = pt = XOBNEW (&final_solutions_obstack, struct pt_solution);
6376   memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
6377
6378   /* Translate artificial variables into SSA_NAME_PTR_INFO
6379      attributes.  */
6380   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vi->solution, 0, i, bi)
6381     {
6382       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
6383
6384       if (vi->is_artificial_var)
6385         {
6386           if (vi->id == nothing_id)
6387             pt->null = 1;
6388           else if (vi->id == escaped_id)
6389             {
6390               if (in_ipa_mode)
6391                 pt->ipa_escaped = 1;
6392               else
6393                 pt->escaped = 1;
6394               /* Expand some special vars of ESCAPED in-place here.  */
6395               varinfo_t evi = get_varinfo (find (escaped_id));
6396               if (bitmap_bit_p (evi->solution, nonlocal_id))
6397                 pt->nonlocal = 1;
6398             }
6399           else if (vi->id == nonlocal_id)
6400             pt->nonlocal = 1;
6401           else if (vi->is_heap_var)
6402             /* We represent heapvars in the points-to set properly.  */
6403             ;
6404           else if (vi->id == string_id)
6405             /* Nobody cares - STRING_CSTs are read-only entities.  */
6406             ;
6407           else if (vi->id == anything_id
6408                    || vi->id == integer_id)
6409             pt->anything = 1;
6410         }
6411     }
6412
6413   /* Instead of doing extra work, simply do not create
6414      elaborate points-to information for pt_anything pointers.  */
6415   if (pt->anything)
6416     return *pt;
6417
6418   /* Share the final set of variables when possible.  */
6419   finished_solution = BITMAP_GGC_ALLOC ();
6420   stats.points_to_sets_created++;
6421
6422   set_uids_in_ptset (finished_solution, vi->solution, pt, fndecl);
6423   result = shared_bitmap_lookup (finished_solution);
6424   if (!result)
6425     {
6426       shared_bitmap_add (finished_solution);
6427       pt->vars = finished_solution;
6428     }
6429   else
6430     {
6431       pt->vars = result;
6432       bitmap_clear (finished_solution);
6433     }
6434
6435   return *pt;
6436 }
6437
6438 /* Given a pointer variable P, fill in its points-to set.  */
6439
6440 static void
6441 find_what_p_points_to (tree fndecl, tree p)
6442 {
6443   struct ptr_info_def *pi;
6444   tree lookup_p = p;
6445   varinfo_t vi;
6446
6447   /* For parameters, get at the points-to set for the actual parm
6448      decl.  */
6449   if (TREE_CODE (p) == SSA_NAME
6450       && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (p)
6451       && (TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (p)) == PARM_DECL
6452           || TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (p)) == RESULT_DECL))
6453     lookup_p = SSA_NAME_VAR (p);
6454
6455   vi = lookup_vi_for_tree (lookup_p);
6456   if (!vi)
6457     return;
6458
6459   pi = get_ptr_info (p);
6460   pi->pt = find_what_var_points_to (fndecl, vi);
6461 }
6462
6463
6464 /* Query statistics for points-to solutions.  */
6465
6466 static struct {
6467   unsigned HOST_WIDE_INT pt_solution_includes_may_alias;
6468   unsigned HOST_WIDE_INT pt_solution_includes_no_alias;
6469   unsigned HOST_WIDE_INT pt_solutions_intersect_may_alias;
6470   unsigned HOST_WIDE_INT pt_solutions_intersect_no_alias;
6471 } pta_stats;
6472
6473 void
6474 dump_pta_stats (FILE *s)
6475 {
6476   fprintf (s, "\nPTA query stats:\n");
6477   fprintf (s, "  pt_solution_includes: "
6478            HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC" disambiguations, "
6479            HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC" queries\n",
6480            pta_stats.pt_solution_includes_no_alias,
6481            pta_stats.pt_solution_includes_no_alias
6482            + pta_stats.pt_solution_includes_may_alias);
6483   fprintf (s, "  pt_solutions_intersect: "
6484            HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC" disambiguations, "
6485            HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC" queries\n",
6486            pta_stats.pt_solutions_intersect_no_alias,
6487            pta_stats.pt_solutions_intersect_no_alias
6488            + pta_stats.pt_solutions_intersect_may_alias);
6489 }
6490
6491
6492 /* Reset the points-to solution *PT to a conservative default
6493    (point to anything).  */
6494
6495 void
6496 pt_solution_reset (struct pt_solution *pt)
6497 {
6498   memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
6499   pt->anything = true;
6500 }
6501
6502 /* Set the points-to solution *PT to point only to the variables
6503    in VARS.  VARS_CONTAINS_GLOBAL specifies whether that contains
6504    global variables and VARS_CONTAINS_RESTRICT specifies whether
6505    it contains restrict tag variables.  */
6506
6507 void
6508 pt_solution_set (struct pt_solution *pt, bitmap vars,
6509                  bool vars_contains_nonlocal)
6510 {
6511   memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
6512   pt->vars = vars;
6513   pt->vars_contains_nonlocal = vars_contains_nonlocal;
6514   pt->vars_contains_escaped
6515     = (cfun->gimple_df->escaped.anything
6516        || bitmap_intersect_p (cfun->gimple_df->escaped.vars, vars));
6517 }
6518
6519 /* Set the points-to solution *PT to point only to the variable VAR.  */
6520
6521 void
6522 pt_solution_set_var (struct pt_solution *pt, tree var)
6523 {
6524   memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
6525   pt->vars = BITMAP_GGC_ALLOC ();
6526   bitmap_set_bit (pt->vars, DECL_PT_UID (var));
6527   pt->vars_contains_nonlocal = is_global_var (var);
6528   pt->vars_contains_escaped
6529     = (cfun->gimple_df->escaped.anything
6530        || bitmap_bit_p (cfun->gimple_df->escaped.vars, DECL_PT_UID (var)));
6531 }
6532
6533 /* Computes the union of the points-to solutions *DEST and *SRC and
6534    stores the result in *DEST.  This changes the points-to bitmap
6535    of *DEST and thus may not be used if that might be shared.
6536    The points-to bitmap of *SRC and *DEST will not be shared after
6537    this function if they were not before.  */
6538
6539 static void
6540 pt_solution_ior_into (struct pt_solution *dest, struct pt_solution *src)
6541 {
6542   dest->anything |= src->anything;
6543   if (dest->anything)
6544     {
6545       pt_solution_reset (dest);
6546       return;
6547     }
6548
6549   dest->nonlocal |= src->nonlocal;
6550   dest->escaped |= src->escaped;
6551   dest->ipa_escaped |= src->ipa_escaped;
6552   dest->null |= src->null;
6553   dest->vars_contains_nonlocal |= src->vars_contains_nonlocal;
6554   dest->vars_contains_escaped |= src->vars_contains_escaped;
6555   dest->vars_contains_escaped_heap |= src->vars_contains_escaped_heap;
6556   if (!src->vars)
6557     return;
6558
6559   if (!dest->vars)
6560     dest->vars = BITMAP_GGC_ALLOC ();
6561   bitmap_ior_into (dest->vars, src->vars);
6562 }
6563
6564 /* Return true if the points-to solution *PT is empty.  */
6565
6566 bool
6567 pt_solution_empty_p (struct pt_solution *pt)
6568 {
6569   if (pt->anything
6570       || pt->nonlocal)
6571     return false;
6572
6573   if (pt->vars
6574       && !bitmap_empty_p (pt->vars))
6575     return false;
6576
6577   /* If the solution includes ESCAPED, check if that is empty.  */
6578   if (pt->escaped
6579       && !pt_solution_empty_p (&cfun->gimple_df->escaped))
6580     return false;
6581
6582   /* If the solution includes ESCAPED, check if that is empty.  */
6583   if (pt->ipa_escaped
6584       && !pt_solution_empty_p (&ipa_escaped_pt))
6585     return false;
6586
6587   return true;
6588 }
6589
6590 /* Return true if the points-to solution *PT only point to a single var, and
6591    return the var uid in *UID.  */
6592
6593 bool
6594 pt_solution_singleton_p (struct pt_solution *pt, unsigned *uid)
6595 {
6596   if (pt->anything || pt->nonlocal || pt->escaped || pt->ipa_escaped
6597       || pt->null || pt->vars == NULL
6598       || !bitmap_single_bit_set_p (pt->vars))
6599     return false;
6600
6601   *uid = bitmap_first_set_bit (pt->vars);
6602   return true;
6603 }
6604
6605 /* Return true if the points-to solution *PT includes global memory.  */
6606
6607 bool
6608 pt_solution_includes_global (struct pt_solution *pt)
6609 {
6610   if (pt->anything
6611       || pt->nonlocal
6612       || pt->vars_contains_nonlocal
6613       /* The following is a hack to make the malloc escape hack work.
6614          In reality we'd need different sets for escaped-through-return
6615          and escaped-to-callees and passes would need to be updated.  */
6616       || pt->vars_contains_escaped_heap)
6617     return true;
6618
6619   /* 'escaped' is also a placeholder so we have to look into it.  */
6620   if (pt->escaped)
6621     return pt_solution_includes_global (&cfun->gimple_df->escaped);
6622
6623   if (pt->ipa_escaped)
6624     return pt_solution_includes_global (&ipa_escaped_pt);
6625
6626   return false;
6627 }
6628
6629 /* Return true if the points-to solution *PT includes the variable
6630    declaration DECL.  */
6631
6632 static bool
6633 pt_solution_includes_1 (struct pt_solution *pt, const_tree decl)
6634 {
6635   if (pt->anything)
6636     return true;
6637
6638   if (pt->nonlocal
6639       && is_global_var (decl))
6640     return true;
6641
6642   if (pt->vars
6643       && bitmap_bit_p (pt->vars, DECL_PT_UID (decl)))
6644     return true;
6645
6646   /* If the solution includes ESCAPED, check it.  */
6647   if (pt->escaped
6648       && pt_solution_includes_1 (&cfun->gimple_df->escaped, decl))
6649     return true;
6650
6651   /* If the solution includes ESCAPED, check it.  */
6652   if (pt->ipa_escaped
6653       && pt_solution_includes_1 (&ipa_escaped_pt, decl))
6654     return true;
6655
6656   return false;
6657 }
6658
6659 bool
6660 pt_solution_includes (struct pt_solution *pt, const_tree decl)
6661 {
6662   bool res = pt_solution_includes_1 (pt, decl);
6663   if (res)
6664     ++pta_stats.pt_solution_includes_may_alias;
6665   else
6666     ++pta_stats.pt_solution_includes_no_alias;
6667   return res;
6668 }
6669
6670 /* Return true if both points-to solutions PT1 and PT2 have a non-empty
6671    intersection.  */
6672
6673 static bool
6674 pt_solutions_intersect_1 (struct pt_solution *pt1, struct pt_solution *pt2)
6675 {
6676   if (pt1->anything || pt2->anything)
6677     return true;
6678
6679   /* If either points to unknown global memory and the other points to
6680      any global memory they alias.  */
6681   if ((pt1->nonlocal
6682        && (pt2->nonlocal
6683            || pt2->vars_contains_nonlocal))
6684       || (pt2->nonlocal
6685           && pt1->vars_contains_nonlocal))
6686     return true;
6687
6688   /* If either points to all escaped memory and the other points to
6689      any escaped memory they alias.  */
6690   if ((pt1->escaped
6691        && (pt2->escaped
6692            || pt2->vars_contains_escaped))
6693       || (pt2->escaped
6694           && pt1->vars_contains_escaped))
6695     return true;
6696
6697   /* Check the escaped solution if required.
6698      ???  Do we need to check the local against the IPA escaped sets?  */
6699   if ((pt1->ipa_escaped || pt2->ipa_escaped)
6700       && !pt_solution_empty_p (&ipa_escaped_pt))
6701     {
6702       /* If both point to escaped memory and that solution
6703          is not empty they alias.  */
6704       if (pt1->ipa_escaped && pt2->ipa_escaped)
6705         return true;
6706
6707       /* If either points to escaped memory see if the escaped solution
6708          intersects with the other.  */
6709       if ((pt1->ipa_escaped
6710            && pt_solutions_intersect_1 (&ipa_escaped_pt, pt2))
6711           || (pt2->ipa_escaped
6712               && pt_solutions_intersect_1 (&ipa_escaped_pt, pt1)))
6713         return true;
6714     }
6715
6716   /* Now both pointers alias if their points-to solution intersects.  */
6717   return (pt1->vars
6718           && pt2->vars
6719           && bitmap_intersect_p (pt1->vars, pt2->vars));
6720 }
6721
6722 bool
6723 pt_solutions_intersect (struct pt_solution *pt1, struct pt_solution *pt2)
6724 {
6725   bool res = pt_solutions_intersect_1 (pt1, pt2);
6726   if (res)
6727     ++pta_stats.pt_solutions_intersect_may_alias;
6728   else
6729     ++pta_stats.pt_solutions_intersect_no_alias;
6730   return res;
6731 }
6732
6733
6734 /* Dump points-to information to OUTFILE.  */
6735
6736 static void
6737 dump_sa_points_to_info (FILE *outfile)
6738 {
6739   unsigned int i;
6740
6741   fprintf (outfile, "\nPoints-to sets\n\n");
6742
6743   if (dump_flags & TDF_STATS)
6744     {
6745       fprintf (outfile, "Stats:\n");
6746       fprintf (outfile, "Total vars:               %d\n", stats.total_vars);
6747       fprintf (outfile, "Non-pointer vars:          %d\n",
6748                stats.nonpointer_vars);
6749       fprintf (outfile, "Statically unified vars:  %d\n",
6750                stats.unified_vars_static);
6751       fprintf (outfile, "Dynamically unified vars: %d\n",
6752                stats.unified_vars_dynamic);
6753       fprintf (outfile, "Iterations:               %d\n", stats.iterations);
6754       fprintf (outfile, "Number of edges:          %d\n", stats.num_edges);
6755       fprintf (outfile, "Number of implicit edges: %d\n",
6756                stats.num_implicit_edges);
6757     }
6758
6759   for (i = 1; i < varmap.length (); i++)
6760     {
6761       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
6762       if (!vi->may_have_pointers)
6763         continue;
6764       dump_solution_for_var (outfile, i);
6765     }
6766 }
6767
6768
6769 /* Debug points-to information to stderr.  */
6770
6771 DEBUG_FUNCTION void
6772 debug_sa_points_to_info (void)
6773 {
6774   dump_sa_points_to_info (stderr);
6775 }
6776
6777
6778 /* Initialize the always-existing constraint variables for NULL
6779    ANYTHING, READONLY, and INTEGER */
6780
6781 static void
6782 init_base_vars (void)
6783 {
6784   struct constraint_expr lhs, rhs;
6785   varinfo_t var_anything;
6786   varinfo_t var_nothing;
6787   varinfo_t var_string;
6788   varinfo_t var_escaped;
6789   varinfo_t var_nonlocal;
6790   varinfo_t var_storedanything;
6791   varinfo_t var_integer;
6792
6793   /* Variable ID zero is reserved and should be NULL.  */
6794   varmap.safe_push (NULL);
6795
6796   /* Create the NULL variable, used to represent that a variable points
6797      to NULL.  */
6798   var_nothing = new_var_info (NULL_TREE, "NULL", false);
6799   gcc_assert (var_nothing->id == nothing_id);
6800   var_nothing->is_artificial_var = 1;
6801   var_nothing->offset = 0;
6802   var_nothing->size = ~0;
6803   var_nothing->fullsize = ~0;
6804   var_nothing->is_special_var = 1;
6805   var_nothing->may_have_pointers = 0;
6806   var_nothing->is_global_var = 0;
6807
6808   /* Create the ANYTHING variable, used to represent that a variable
6809      points to some unknown piece of memory.  */
6810   var_anything = new_var_info (NULL_TREE, "ANYTHING", false);
6811   gcc_assert (var_anything->id == anything_id);
6812   var_anything->is_artificial_var = 1;
6813   var_anything->size = ~0;
6814   var_anything->offset = 0;
6815   var_anything->fullsize = ~0;
6816   var_anything->is_special_var = 1;
6817
6818   /* Anything points to anything.  This makes deref constraints just
6819      work in the presence of linked list and other p = *p type loops,
6820      by saying that *ANYTHING = ANYTHING. */
6821   lhs.type = SCALAR;
6822   lhs.var = anything_id;
6823   lhs.offset = 0;
6824   rhs.type = ADDRESSOF;
6825   rhs.var = anything_id;
6826   rhs.offset = 0;
6827
6828   /* This specifically does not use process_constraint because
6829      process_constraint ignores all anything = anything constraints, since all
6830      but this one are redundant.  */
6831   constraints.safe_push (new_constraint (lhs, rhs));
6832
6833   /* Create the STRING variable, used to represent that a variable
6834      points to a string literal.  String literals don't contain
6835      pointers so STRING doesn't point to anything.  */
6836   var_string = new_var_info (NULL_TREE, "STRING", false);
6837   gcc_assert (var_string->id == string_id);
6838   var_string->is_artificial_var = 1;
6839   var_string->offset = 0;
6840   var_string->size = ~0;
6841   var_string->fullsize = ~0;
6842   var_string->is_special_var = 1;
6843   var_string->may_have_pointers = 0;
6844
6845   /* Create the ESCAPED variable, used to represent the set of escaped
6846      memory.  */
6847   var_escaped = new_var_info (NULL_TREE, "ESCAPED", false);
6848   gcc_assert (var_escaped->id == escaped_id);
6849   var_escaped->is_artificial_var = 1;
6850   var_escaped->offset = 0;
6851   var_escaped->size = ~0;
6852   var_escaped->fullsize = ~0;
6853   var_escaped->is_special_var = 0;
6854
6855   /* Create the NONLOCAL variable, used to represent the set of nonlocal
6856      memory.  */
6857   var_nonlocal = new_var_info (NULL_TREE, "NONLOCAL", false);
6858   gcc_assert (var_nonlocal->id == nonlocal_id);
6859   var_nonlocal->is_artificial_var = 1;
6860   var_nonlocal->offset = 0;
6861   var_nonlocal->size = ~0;
6862   var_nonlocal->fullsize = ~0;
6863   var_nonlocal->is_special_var = 1;
6864
6865   /* ESCAPED = *ESCAPED, because escaped is may-deref'd at calls, etc.  */
6866   lhs.type = SCALAR;
6867   lhs.var = escaped_id;
6868   lhs.offset = 0;
6869   rhs.type = DEREF;
6870   rhs.var = escaped_id;
6871   rhs.offset = 0;
6872   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6873
6874   /* ESCAPED = ESCAPED + UNKNOWN_OFFSET, because if a sub-field escapes the
6875      whole variable escapes.  */
6876   lhs.type = SCALAR;
6877   lhs.var = escaped_id;
6878   lhs.offset = 0;
6879   rhs.type = SCALAR;
6880   rhs.var = escaped_id;
6881   rhs.offset = UNKNOWN_OFFSET;
6882   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6883
6884   /* *ESCAPED = NONLOCAL.  This is true because we have to assume
6885      everything pointed to by escaped points to what global memory can
6886      point to.  */
6887   lhs.type = DEREF;
6888   lhs.var = escaped_id;
6889   lhs.offset = 0;
6890   rhs.type = SCALAR;
6891   rhs.var = nonlocal_id;
6892   rhs.offset = 0;
6893   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6894
6895   /* NONLOCAL = &NONLOCAL, NONLOCAL = &ESCAPED.  This is true because
6896      global memory may point to global memory and escaped memory.  */
6897   lhs.type = SCALAR;
6898   lhs.var = nonlocal_id;
6899   lhs.offset = 0;
6900   rhs.type = ADDRESSOF;
6901   rhs.var = nonlocal_id;
6902   rhs.offset = 0;
6903   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6904   rhs.type = ADDRESSOF;
6905   rhs.var = escaped_id;
6906   rhs.offset = 0;
6907   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6908
6909   /* Create the STOREDANYTHING variable, used to represent the set of
6910      variables stored to *ANYTHING.  */
6911   var_storedanything = new_var_info (NULL_TREE, "STOREDANYTHING", false);
6912   gcc_assert (var_storedanything->id == storedanything_id);
6913   var_storedanything->is_artificial_var = 1;
6914   var_storedanything->offset = 0;
6915   var_storedanything->size = ~0;
6916   var_storedanything->fullsize = ~0;
6917   var_storedanything->is_special_var = 0;
6918
6919   /* Create the INTEGER variable, used to represent that a variable points
6920      to what an INTEGER "points to".  */
6921   var_integer = new_var_info (NULL_TREE, "INTEGER", false);
6922   gcc_assert (var_integer->id == integer_id);
6923   var_integer->is_artificial_var = 1;
6924   var_integer->size = ~0;
6925   var_integer->fullsize = ~0;
6926   var_integer->offset = 0;
6927   var_integer->is_special_var = 1;
6928
6929   /* INTEGER = ANYTHING, because we don't know where a dereference of
6930      a random integer will point to.  */
6931   lhs.type = SCALAR;
6932   lhs.var = integer_id;
6933   lhs.offset = 0;
6934   rhs.type = ADDRESSOF;
6935   rhs.var = anything_id;
6936   rhs.offset = 0;
6937   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6938 }
6939
6940 /* Initialize things necessary to perform PTA */
6941
6942 static void
6943 init_alias_vars (void)
6944 {
6945   use_field_sensitive = (MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE > 1);
6946
6947   bitmap_obstack_initialize (&pta_obstack);
6948   bitmap_obstack_initialize (&oldpta_obstack);
6949   bitmap_obstack_initialize (&predbitmap_obstack);
6950
6951   constraints.create (8);
6952   varmap.create (8);
6953   vi_for_tree = new hash_map<tree, varinfo_t>;
6954   call_stmt_vars = new hash_map<gimple *, varinfo_t>;
6955
6956   memset (&stats, 0, sizeof (stats));
6957   shared_bitmap_table = new hash_table<shared_bitmap_hasher> (511);
6958   init_base_vars ();
6959
6960   gcc_obstack_init (&fake_var_decl_obstack);
6961
6962   final_solutions = new hash_map<varinfo_t, pt_solution *>;
6963   gcc_obstack_init (&final_solutions_obstack);
6964 }
6965
6966 /* Remove the REF and ADDRESS edges from GRAPH, as well as all the
6967    predecessor edges.  */
6968
6969 static void
6970 remove_preds_and_fake_succs (constraint_graph_t graph)
6971 {
6972   unsigned int i;
6973
6974   /* Clear the implicit ref and address nodes from the successor
6975      lists.  */
6976   for (i = 1; i < FIRST_REF_NODE; i++)
6977     {
6978       if (graph->succs[i])
6979         bitmap_clear_range (graph->succs[i], FIRST_REF_NODE,
6980                             FIRST_REF_NODE * 2);
6981     }
6982
6983   /* Free the successor list for the non-ref nodes.  */
6984   for (i = FIRST_REF_NODE + 1; i < graph->size; i++)
6985     {
6986       if (graph->succs[i])
6987         BITMAP_FREE (graph->succs[i]);
6988     }
6989
6990   /* Now reallocate the size of the successor list as, and blow away
6991      the predecessor bitmaps.  */
6992   graph->size = varmap.length ();
6993   graph->succs = XRESIZEVEC (bitmap, graph->succs, graph->size);
6994
6995   free (graph->implicit_preds);
6996   graph->implicit_preds = NULL;
6997   free (graph->preds);
6998   graph->preds = NULL;
6999   bitmap_obstack_release (&predbitmap_obstack);
7000 }
7001
7002 /* Solve the constraint set.  */
7003
7004 static void
7005 solve_constraints (void)
7006 {
7007   struct scc_info *si;
7008
7009   if (dump_file)
7010     fprintf (dump_file,
7011              "\nCollapsing static cycles and doing variable "
7012              "substitution\n");
7013
7014   init_graph (varmap.length () * 2);
7015
7016   if (dump_file)
7017     fprintf (dump_file, "Building predecessor graph\n");
7018   build_pred_graph ();
7019
7020   if (dump_file)
7021     fprintf (dump_file, "Detecting pointer and location "
7022              "equivalences\n");
7023   si = perform_var_substitution (graph);
7024
7025   if (dump_file)
7026     fprintf (dump_file, "Rewriting constraints and unifying "
7027              "variables\n");
7028   rewrite_constraints (graph, si);
7029
7030   build_succ_graph ();
7031
7032   free_var_substitution_info (si);
7033
7034   /* Attach complex constraints to graph nodes.  */
7035   move_complex_constraints (graph);
7036
7037   if (dump_file)
7038     fprintf (dump_file, "Uniting pointer but not location equivalent "
7039              "variables\n");
7040   unite_pointer_equivalences (graph);
7041
7042   if (dump_file)
7043     fprintf (dump_file, "Finding indirect cycles\n");
7044   find_indirect_cycles (graph);
7045
7046   /* Implicit nodes and predecessors are no longer necessary at this
7047      point. */
7048   remove_preds_and_fake_succs (graph);
7049
7050   if (dump_file && (dump_flags & TDF_GRAPH))
7051     {
7052       fprintf (dump_file, "\n\n// The constraint graph before solve-graph "
7053                "in dot format:\n");
7054       dump_constraint_graph (dump_file);
7055       fprintf (dump_file, "\n\n");
7056     }
7057
7058   if (dump_file)
7059     fprintf (dump_file, "Solving graph\n");
7060
7061   solve_graph (graph);
7062
7063   if (dump_file && (dump_flags & TDF_GRAPH))
7064     {
7065       fprintf (dump_file, "\n\n// The constraint graph after solve-graph "
7066                "in dot format:\n");
7067       dump_constraint_graph (dump_file);
7068       fprintf (dump_file, "\n\n");
7069     }
7070
7071   if (dump_file)
7072     dump_sa_points_to_info (dump_file);
7073 }
7074
7075 /* Create points-to sets for the current function.  See the comments
7076    at the start of the file for an algorithmic overview.  */
7077
7078 static void
7079 compute_points_to_sets (void)
7080 {
7081   basic_block bb;
7082   unsigned i;
7083   varinfo_t vi;
7084
7085   timevar_push (TV_TREE_PTA);
7086
7087   init_alias_vars ();
7088
7089   intra_create_variable_infos (cfun);
7090
7091   /* Now walk all statements and build the constraint set.  */
7092   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
7093     {
7094       for (gphi_iterator gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi);
7095            gsi_next (&gsi))
7096         {
7097           gphi *phi = gsi.phi ();
7098
7099           if (! virtual_operand_p (gimple_phi_result (phi)))
7100             find_func_aliases (cfun, phi);
7101         }
7102
7103       for (gimple_stmt_iterator gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi);
7104            gsi_next (&gsi))
7105         {
7106           gimple *stmt = gsi_stmt (gsi);
7107
7108           find_func_aliases (cfun, stmt);
7109         }
7110     }
7111
7112   if (dump_file)
7113     {
7114       fprintf (dump_file, "Points-to analysis\n\nConstraints:\n\n");
7115       dump_constraints (dump_file, 0);
7116     }
7117
7118   /* From the constraints compute the points-to sets.  */
7119   solve_constraints ();
7120
7121   /* Compute the points-to set for ESCAPED used for call-clobber analysis.  */
7122   cfun->gimple_df->escaped = find_what_var_points_to (cfun->decl,
7123                                                       get_varinfo (escaped_id));
7124
7125   /* Make sure the ESCAPED solution (which is used as placeholder in
7126      other solutions) does not reference itself.  This simplifies
7127      points-to solution queries.  */
7128   cfun->gimple_df->escaped.escaped = 0;
7129
7130   /* Compute the points-to sets for pointer SSA_NAMEs.  */
7131   for (i = 0; i < num_ssa_names; ++i)
7132     {
7133       tree ptr = ssa_name (i);
7134       if (ptr
7135           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr)))
7136         find_what_p_points_to (cfun->decl, ptr);
7137     }
7138
7139   /* Compute the call-used/clobbered sets.  */
7140   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
7141     {
7142       gimple_stmt_iterator gsi;
7143
7144       for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
7145         {
7146           gcall *stmt;
7147           struct pt_solution *pt;
7148
7149           stmt = dyn_cast <gcall *> (gsi_stmt (gsi));
7150           if (!stmt)
7151             continue;
7152
7153           pt = gimple_call_use_set (stmt);
7154           if (gimple_call_flags (stmt) & ECF_CONST)
7155             memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
7156           else if ((vi = lookup_call_use_vi (stmt)) != NULL)
7157             {
7158               *pt = find_what_var_points_to (cfun->decl, vi);
7159               /* Escaped (and thus nonlocal) variables are always
7160                  implicitly used by calls.  */
7161               /* ???  ESCAPED can be empty even though NONLOCAL
7162                  always escaped.  */
7163               pt->nonlocal = 1;
7164               pt->escaped = 1;
7165             }
7166           else
7167             {
7168               /* If there is nothing special about this call then
7169                  we have made everything that is used also escape.  */
7170               *pt = cfun->gimple_df->escaped;
7171               pt->nonlocal = 1;
7172             }
7173
7174           pt = gimple_call_clobber_set (stmt);
7175           if (gimple_call_flags (stmt) & (ECF_CONST|ECF_PURE|ECF_NOVOPS))
7176             memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
7177           else if ((vi = lookup_call_clobber_vi (stmt)) != NULL)
7178             {
7179               *pt = find_what_var_points_to (cfun->decl, vi);
7180               /* Escaped (and thus nonlocal) variables are always
7181                  implicitly clobbered by calls.  */
7182               /* ???  ESCAPED can be empty even though NONLOCAL
7183                  always escaped.  */
7184               pt->nonlocal = 1;
7185               pt->escaped = 1;
7186             }
7187           else
7188             {
7189               /* If there is nothing special about this call then
7190                  we have made everything that is used also escape.  */
7191               *pt = cfun->gimple_df->escaped;
7192               pt->nonlocal = 1;
7193             }
7194         }
7195     }
7196
7197   timevar_pop (TV_TREE_PTA);
7198 }
7199
7200
7201 /* Delete created points-to sets.  */
7202
7203 static void
7204 delete_points_to_sets (void)
7205 {
7206   unsigned int i;
7207
7208   delete shared_bitmap_table;
7209   shared_bitmap_table = NULL;
7210   if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
7211     fprintf (dump_file, "Points to sets created:%d\n",
7212              stats.points_to_sets_created);
7213
7214   delete vi_for_tree;
7215   delete call_stmt_vars;
7216   bitmap_obstack_release (&pta_obstack);
7217   constraints.release ();
7218
7219   for (i = 0; i < graph->size; i++)
7220     graph->complex[i].release ();
7221   free (graph->complex);
7222
7223   free (graph->rep);
7224   free (graph->succs);
7225   free (graph->pe);
7226   free (graph->pe_rep);
7227   free (graph->indirect_cycles);
7228   free (graph);
7229
7230   varmap.release ();
7231   variable_info_pool.release ();
7232   constraint_pool.release ();
7233
7234   obstack_free (&fake_var_decl_obstack, NULL);
7235
7236   delete final_solutions;
7237   obstack_free (&final_solutions_obstack, NULL);
7238 }
7239
7240 /* Mark "other" loads and stores as belonging to CLIQUE and with
7241    base zero.  */
7242
7243 static bool
7244 visit_loadstore (gimple *, tree base, tree ref, void *clique_)
7245 {
7246   unsigned short clique = (uintptr_t)clique_;
7247   if (TREE_CODE (base) == MEM_REF
7248       || TREE_CODE (base) == TARGET_MEM_REF)
7249     {
7250       tree ptr = TREE_OPERAND (base, 0);
7251       if (TREE_CODE (ptr) == SSA_NAME
7252           && ! SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (ptr))
7253         {
7254           /* ???  We need to make sure 'ptr' doesn't include any of
7255              the restrict tags we added bases for in its points-to set.  */
7256           return false;
7257         }
7258
7259       /* For now let decls through.  */
7260
7261       /* Do not overwrite existing cliques (that includes clique, base
7262          pairs we just set).  */
7263       if (MR_DEPENDENCE_CLIQUE (base) == 0)
7264         {
7265           MR_DEPENDENCE_CLIQUE (base) = clique;
7266           MR_DEPENDENCE_BASE (base) = 0;
7267         }
7268     }
7269
7270   /* For plain decl accesses see whether they are accesses to globals
7271      and rewrite them to MEM_REFs with { clique, 0 }.  */
7272   if (TREE_CODE (base) == VAR_DECL
7273       && is_global_var (base)
7274       /* ???  We can't rewrite a plain decl with the walk_stmt_load_store
7275          ops callback.  */
7276       && base != ref)
7277     {
7278       tree *basep = &ref;
7279       while (handled_component_p (*basep))
7280         basep = &TREE_OPERAND (*basep, 0);
7281       gcc_assert (TREE_CODE (*basep) == VAR_DECL);
7282       tree ptr = build_fold_addr_expr (*basep);
7283       tree zero = build_int_cst (TREE_TYPE (ptr), 0);
7284       *basep = build2 (MEM_REF, TREE_TYPE (*basep), ptr, zero);
7285       MR_DEPENDENCE_CLIQUE (*basep) = clique;
7286       MR_DEPENDENCE_BASE (*basep) = 0;
7287     }
7288
7289   return false;
7290 }
7291
7292 /* If REF is a MEM_REF then assign a clique, base pair to it, updating
7293    CLIQUE, *RESTRICT_VAR and LAST_RUID.  Return whether dependence info
7294    was assigned to REF.  */
7295
7296 static bool
7297 maybe_set_dependence_info (tree ref, tree ptr,
7298                            unsigned short &clique, varinfo_t restrict_var,
7299                            unsigned short &last_ruid)
7300 {
7301   while (handled_component_p (ref))
7302     ref = TREE_OPERAND (ref, 0);
7303   if ((TREE_CODE (ref) == MEM_REF
7304        || TREE_CODE (ref) == TARGET_MEM_REF)
7305       && TREE_OPERAND (ref, 0) == ptr)
7306     {
7307       /* Do not overwrite existing cliques.  This avoids overwriting dependence
7308          info inlined from a function with restrict parameters inlined
7309          into a function with restrict parameters.  This usually means we
7310          prefer to be precise in innermost loops.  */
7311       if (MR_DEPENDENCE_CLIQUE (ref) == 0)
7312         {
7313           if (clique == 0)
7314             clique = ++cfun->last_clique;
7315           if (restrict_var->ruid == 0)
7316             restrict_var->ruid = ++last_ruid;
7317           MR_DEPENDENCE_CLIQUE (ref) = clique;
7318           MR_DEPENDENCE_BASE (ref) = restrict_var->ruid;
7319           return true;
7320         }
7321     }
7322   return false;
7323 }
7324
7325 /* Compute the set of independend memory references based on restrict
7326    tags and their conservative propagation to the points-to sets.  */
7327
7328 static void
7329 compute_dependence_clique (void)
7330 {
7331   unsigned short clique = 0;
7332   unsigned short last_ruid = 0;
7333   for (unsigned i = 0; i < num_ssa_names; ++i)
7334     {
7335       tree ptr = ssa_name (i);
7336       if (!ptr || !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr)))
7337         continue;
7338
7339       /* Avoid all this when ptr is not dereferenced?  */
7340       tree p = ptr;
7341       if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (ptr)
7342           && (TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (ptr)) == PARM_DECL
7343               || TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (ptr)) == RESULT_DECL))
7344         p = SSA_NAME_VAR (ptr);
7345       varinfo_t vi = lookup_vi_for_tree (p);
7346       if (!vi)
7347         continue;
7348       vi = get_varinfo (find (vi->id));
7349       bitmap_iterator bi;
7350       unsigned j;
7351       varinfo_t restrict_var = NULL;
7352       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vi->solution, 0, j, bi)
7353         {
7354           varinfo_t oi = get_varinfo (j);
7355           if (oi->is_restrict_var)
7356             {
7357               if (restrict_var)
7358                 {
7359                   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7360                     {
7361                       fprintf (dump_file, "found restrict pointed-to "
7362                                "for ");
7363                       print_generic_expr (dump_file, ptr, 0);
7364                       fprintf (dump_file, " but not exclusively\n");
7365                     }
7366                   restrict_var = NULL;
7367                   break;
7368                 }
7369               restrict_var = oi;
7370             }
7371           /* NULL is the only other valid points-to entry.  */
7372           else if (oi->id != nothing_id)
7373             {
7374               restrict_var = NULL;
7375               break;
7376             }
7377         }
7378       /* Ok, found that ptr must(!) point to a single(!) restrict
7379          variable.  */
7380       /* ???  PTA isn't really a proper propagation engine to compute
7381          this property.
7382          ???  We could handle merging of two restricts by unifying them.  */
7383       if (restrict_var)
7384         {
7385           /* Now look at possible dereferences of ptr.  */
7386           imm_use_iterator ui;
7387           gimple *use_stmt;
7388           FOR_EACH_IMM_USE_STMT (use_stmt, ui, ptr)
7389             {
7390               /* ???  Calls and asms.  */
7391               if (!gimple_assign_single_p (use_stmt))
7392                 continue;
7393               maybe_set_dependence_info (gimple_assign_lhs (use_stmt), ptr,
7394                                          clique, restrict_var, last_ruid);
7395               maybe_set_dependence_info (gimple_assign_rhs1 (use_stmt), ptr,
7396                                          clique, restrict_var, last_ruid);
7397             }
7398         }
7399     }
7400
7401   if (clique == 0)
7402     return;
7403
7404   /* Assign the BASE id zero to all accesses not based on a restrict
7405      pointer.  That way they get disabiguated against restrict
7406      accesses but not against each other.  */
7407   /* ???  For restricts derived from globals (thus not incoming
7408      parameters) we can't restrict scoping properly thus the following
7409      is too aggressive there.  For now we have excluded those globals from
7410      getting into the MR_DEPENDENCE machinery.  */
7411   basic_block bb;
7412   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
7413     for (gimple_stmt_iterator gsi = gsi_start_bb (bb);
7414          !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
7415       {
7416         gimple *stmt = gsi_stmt (gsi);
7417         walk_stmt_load_store_ops (stmt, (void *)(uintptr_t)clique,
7418                                   visit_loadstore, visit_loadstore);
7419       }
7420 }
7421
7422 /* Compute points-to information for every SSA_NAME pointer in the
7423    current function and compute the transitive closure of escaped
7424    variables to re-initialize the call-clobber states of local variables.  */
7425
7426 unsigned int
7427 compute_may_aliases (void)
7428 {
7429   if (cfun->gimple_df->ipa_pta)
7430     {
7431       if (dump_file)
7432         {
7433           fprintf (dump_file, "\nNot re-computing points-to information "
7434                    "because IPA points-to information is available.\n\n");
7435
7436           /* But still dump what we have remaining it.  */
7437           dump_alias_info (dump_file);
7438         }
7439
7440       return 0;
7441     }
7442
7443   /* For each pointer P_i, determine the sets of variables that P_i may
7444      point-to.  Compute the reachability set of escaped and call-used
7445      variables.  */
7446   compute_points_to_sets ();
7447
7448   /* Debugging dumps.  */
7449   if (dump_file)
7450     dump_alias_info (dump_file);
7451
7452   /* Compute restrict-based memory disambiguations.  */
7453   compute_dependence_clique ();
7454
7455   /* Deallocate memory used by aliasing data structures and the internal
7456      points-to solution.  */
7457   delete_points_to_sets ();
7458
7459   gcc_assert (!need_ssa_update_p (cfun));
7460
7461   return 0;
7462 }
7463
7464 /* A dummy pass to cause points-to information to be computed via
7465    TODO_rebuild_alias.  */
7466
7467 namespace {
7468
7469 const pass_data pass_data_build_alias =
7470 {
7471   GIMPLE_PASS, /* type */
7472   "alias", /* name */
7473   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
7474   TV_NONE, /* tv_id */
7475   ( PROP_cfg | PROP_ssa ), /* properties_required */
7476   0, /* properties_provided */
7477   0, /* properties_destroyed */
7478   0, /* todo_flags_start */
7479   TODO_rebuild_alias, /* todo_flags_finish */
7480 };
7481
7482 class pass_build_alias : public gimple_opt_pass
7483 {
7484 public:
7485   pass_build_alias (gcc::context *ctxt)
7486     : gimple_opt_pass (pass_data_build_alias, ctxt)
7487   {}
7488
7489   /* opt_pass methods: */
7490   virtual bool gate (function *) { return flag_tree_pta; }
7491
7492 }; // class pass_build_alias
7493
7494 } // anon namespace
7495
7496 gimple_opt_pass *
7497 make_pass_build_alias (gcc::context *ctxt)
7498 {
7499   return new pass_build_alias (ctxt);
7500 }
7501
7502 /* A dummy pass to cause points-to information to be computed via
7503    TODO_rebuild_alias.  */
7504
7505 namespace {
7506
7507 const pass_data pass_data_build_ealias =
7508 {
7509   GIMPLE_PASS, /* type */
7510   "ealias", /* name */
7511   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
7512   TV_NONE, /* tv_id */
7513   ( PROP_cfg | PROP_ssa ), /* properties_required */
7514   0, /* properties_provided */
7515   0, /* properties_destroyed */
7516   0, /* todo_flags_start */
7517   TODO_rebuild_alias, /* todo_flags_finish */
7518 };
7519
7520 class pass_build_ealias : public gimple_opt_pass
7521 {
7522 public:
7523   pass_build_ealias (gcc::context *ctxt)
7524     : gimple_opt_pass (pass_data_build_ealias, ctxt)
7525   {}
7526
7527   /* opt_pass methods: */
7528   virtual bool gate (function *) { return flag_tree_pta; }
7529
7530 }; // class pass_build_ealias
7531
7532 } // anon namespace
7533
7534 gimple_opt_pass *
7535 make_pass_build_ealias (gcc::context *ctxt)
7536 {
7537   return new pass_build_ealias (ctxt);
7538 }
7539
7540
7541 /* IPA PTA solutions for ESCAPED.  */
7542 struct pt_solution ipa_escaped_pt
7543   = { true, false, false, false, false, false, false, false, NULL };
7544
7545 /* Associate node with varinfo DATA. Worker for
7546    cgraph_for_symbol_thunks_and_aliases.  */
7547 static bool
7548 associate_varinfo_to_alias (struct cgraph_node *node, void *data)
7549 {
7550   if ((node->alias || node->thunk.thunk_p)
7551       && node->analyzed)
7552     insert_vi_for_tree (node->decl, (varinfo_t)data);
7553   return false;
7554 }
7555
7556 /* Compute whether node is refered to non-locally.  Worker for
7557    cgraph_for_symbol_thunks_and_aliases.  */
7558 static bool
7559 refered_from_nonlocal_fn (struct cgraph_node *node, void *data)
7560 {
7561   bool *nonlocal_p = (bool *)data;
7562   *nonlocal_p |= (node->used_from_other_partition
7563                   || node->externally_visible
7564                   || node->force_output);
7565   return false;
7566 }
7567
7568 /* Same for varpool nodes.  */
7569 static bool
7570 refered_from_nonlocal_var (struct varpool_node *node, void *data)
7571 {
7572   bool *nonlocal_p = (bool *)data;
7573   *nonlocal_p |= (node->used_from_other_partition
7574                   || node->externally_visible
7575                   || node->force_output);
7576   return false;
7577 }
7578
7579 /* Execute the driver for IPA PTA.  */
7580 static unsigned int
7581 ipa_pta_execute (void)
7582 {
7583   struct cgraph_node *node;
7584   varpool_node *var;
7585   unsigned int from = 0;
7586
7587   in_ipa_mode = 1;
7588
7589   init_alias_vars ();
7590
7591   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
7592     {
7593       symtab_node::dump_table (dump_file);
7594       fprintf (dump_file, "\n");
7595     }
7596
7597   if (dump_file)
7598     {
7599       fprintf (dump_file, "Generating generic constraints\n\n");
7600       dump_constraints (dump_file, from);
7601       fprintf (dump_file, "\n");
7602       from = constraints.length ();
7603     }
7604
7605   /* Build the constraints.  */
7606   FOR_EACH_DEFINED_FUNCTION (node)
7607     {
7608       varinfo_t vi;
7609       /* Nodes without a body are not interesting.  Especially do not
7610          visit clones at this point for now - we get duplicate decls
7611          there for inline clones at least.  */
7612       if (!node->has_gimple_body_p () || node->global.inlined_to)
7613         continue;
7614       node->get_body ();
7615
7616       gcc_assert (!node->clone_of);
7617
7618       /* When parallelizing a code region, we split the region off into a
7619          separate function, to be run by several threads in parallel.  So for a
7620          function foo, we split off a region into a function
7621          foo._0 (void *foodata), and replace the region with some variant of a
7622          function call run_on_threads (&foo._0, data).  The '&foo._0' sets the
7623          address_taken bit for function foo._0, which would make it non-local.
7624          But for the purpose of ipa-pta, we can regard the run_on_threads call
7625          as a local call foo._0 (data),  so we ignore address_taken on nodes
7626          with parallelized_function set.
7627          Note: this is only safe, if foo and foo._0 are in the same lto
7628          partition.  */
7629       bool node_address_taken = ((node->parallelized_function
7630                                   && !node->used_from_other_partition)
7631                                  ? false
7632                                  : node->address_taken);
7633
7634       /* For externally visible or attribute used annotated functions use
7635          local constraints for their arguments.
7636          For local functions we see all callers and thus do not need initial
7637          constraints for parameters.  */
7638       bool nonlocal_p = (node->used_from_other_partition
7639                          || node->externally_visible
7640                          || node->force_output
7641                          || node_address_taken);
7642       node->call_for_symbol_thunks_and_aliases (refered_from_nonlocal_fn,
7643                                                 &nonlocal_p, true);
7644
7645       vi = create_function_info_for (node->decl,
7646                                      alias_get_name (node->decl), false,
7647                                      nonlocal_p);
7648       if (dump_file
7649           && from != constraints.length ())
7650         {
7651           fprintf (dump_file,
7652                    "Generating intial constraints for %s", node->name ());
7653           if (DECL_ASSEMBLER_NAME_SET_P (node->decl))
7654             fprintf (dump_file, " (%s)",
7655                      IDENTIFIER_POINTER
7656                        (DECL_ASSEMBLER_NAME (node->decl)));
7657           fprintf (dump_file, "\n\n");
7658           dump_constraints (dump_file, from);
7659           fprintf (dump_file, "\n");
7660
7661           from = constraints.length ();
7662         }
7663
7664       node->call_for_symbol_thunks_and_aliases
7665         (associate_varinfo_to_alias, vi, true);
7666     }
7667
7668   /* Create constraints for global variables and their initializers.  */
7669   FOR_EACH_VARIABLE (var)
7670     {
7671       if (var->alias && var->analyzed)
7672         continue;
7673
7674       varinfo_t vi = get_vi_for_tree (var->decl);
7675
7676       /* For the purpose of IPA PTA unit-local globals are not
7677          escape points.  */
7678       bool nonlocal_p = (var->used_from_other_partition
7679                          || var->externally_visible
7680                          || var->force_output);
7681       var->call_for_symbol_and_aliases (refered_from_nonlocal_var,
7682                                         &nonlocal_p, true);
7683       if (nonlocal_p)
7684         vi->is_ipa_escape_point = true;
7685     }
7686
7687   if (dump_file
7688       && from != constraints.length ())
7689     {
7690       fprintf (dump_file,
7691                "Generating constraints for global initializers\n\n");
7692       dump_constraints (dump_file, from);
7693       fprintf (dump_file, "\n");
7694       from = constraints.length ();
7695     }
7696
7697   FOR_EACH_DEFINED_FUNCTION (node)
7698     {
7699       struct function *func;
7700       basic_block bb;
7701
7702       /* Nodes without a body are not interesting.  */
7703       if (!node->has_gimple_body_p () || node->clone_of)
7704         continue;
7705
7706       if (dump_file)
7707         {
7708           fprintf (dump_file,
7709                    "Generating constraints for %s", node->name ());
7710           if (DECL_ASSEMBLER_NAME_SET_P (node->decl))
7711             fprintf (dump_file, " (%s)",
7712                      IDENTIFIER_POINTER
7713                        (DECL_ASSEMBLER_NAME (node->decl)));
7714           fprintf (dump_file, "\n");
7715         }
7716
7717       func = DECL_STRUCT_FUNCTION (node->decl);
7718       gcc_assert (cfun == NULL);
7719
7720       /* Build constriants for the function body.  */
7721       FOR_EACH_BB_FN (bb, func)
7722         {
7723           for (gphi_iterator gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi);
7724                gsi_next (&gsi))
7725             {
7726               gphi *phi = gsi.phi ();
7727
7728               if (! virtual_operand_p (gimple_phi_result (phi)))
7729                 find_func_aliases (func, phi);
7730             }
7731
7732           for (gimple_stmt_iterator gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi);
7733                gsi_next (&gsi))
7734             {
7735               gimple *stmt = gsi_stmt (gsi);
7736
7737               find_func_aliases (func, stmt);
7738               find_func_clobbers (func, stmt);
7739             }
7740         }
7741
7742       if (dump_file)
7743         {
7744           fprintf (dump_file, "\n");
7745           dump_constraints (dump_file, from);
7746           fprintf (dump_file, "\n");
7747           from = constraints.length ();
7748         }
7749     }
7750
7751   /* From the constraints compute the points-to sets.  */
7752   solve_constraints ();
7753
7754   /* Compute the global points-to sets for ESCAPED.
7755      ???  Note that the computed escape set is not correct
7756      for the whole unit as we fail to consider graph edges to
7757      externally visible functions.  */
7758   ipa_escaped_pt = find_what_var_points_to (NULL, get_varinfo (escaped_id));
7759
7760   /* Make sure the ESCAPED solution (which is used as placeholder in
7761      other solutions) does not reference itself.  This simplifies
7762      points-to solution queries.  */
7763   ipa_escaped_pt.ipa_escaped = 0;
7764
7765   /* Assign the points-to sets to the SSA names in the unit.  */
7766   FOR_EACH_DEFINED_FUNCTION (node)
7767     {
7768       tree ptr;
7769       struct function *fn;
7770       unsigned i;
7771       basic_block bb;
7772
7773       /* Nodes without a body are not interesting.  */
7774       if (!node->has_gimple_body_p () || node->clone_of)
7775         continue;
7776
7777       fn = DECL_STRUCT_FUNCTION (node->decl);
7778
7779       /* Compute the points-to sets for pointer SSA_NAMEs.  */
7780       FOR_EACH_VEC_ELT (*fn->gimple_df->ssa_names, i, ptr)
7781         {
7782           if (ptr
7783               && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr)))
7784             find_what_p_points_to (node->decl, ptr);
7785         }
7786
7787       /* Compute the call-use and call-clobber sets for indirect calls
7788          and calls to external functions.  */
7789       FOR_EACH_BB_FN (bb, fn)
7790         {
7791           gimple_stmt_iterator gsi;
7792
7793           for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
7794             {
7795               gcall *stmt;
7796               struct pt_solution *pt;
7797               varinfo_t vi, fi;
7798               tree decl;
7799
7800               stmt = dyn_cast <gcall *> (gsi_stmt (gsi));
7801               if (!stmt)
7802                 continue;
7803
7804               /* Handle direct calls to functions with body.  */
7805               decl = gimple_call_fndecl (stmt);
7806
7807               {
7808                 tree called_decl = NULL_TREE;
7809                 if (gimple_call_builtin_p (stmt, BUILT_IN_GOMP_PARALLEL))
7810                   called_decl = TREE_OPERAND (gimple_call_arg (stmt, 0), 0);
7811                 else if (gimple_call_builtin_p (stmt, BUILT_IN_GOACC_PARALLEL))
7812                   called_decl = TREE_OPERAND (gimple_call_arg (stmt, 1), 0);
7813
7814                 if (called_decl != NULL_TREE
7815                     && !fndecl_maybe_in_other_partition (called_decl))
7816                   decl = called_decl;
7817               }
7818
7819               if (decl
7820                   && (fi = lookup_vi_for_tree (decl))
7821                   && fi->is_fn_info)
7822                 {
7823                   *gimple_call_clobber_set (stmt)
7824                      = find_what_var_points_to
7825                          (node->decl, first_vi_for_offset (fi, fi_clobbers));
7826                   *gimple_call_use_set (stmt)
7827                      = find_what_var_points_to
7828                          (node->decl, first_vi_for_offset (fi, fi_uses));
7829                 }
7830               /* Handle direct calls to external functions.  */
7831               else if (decl)
7832                 {
7833                   pt = gimple_call_use_set (stmt);
7834                   if (gimple_call_flags (stmt) & ECF_CONST)
7835                     memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
7836                   else if ((vi = lookup_call_use_vi (stmt)) != NULL)
7837                     {
7838                       *pt = find_what_var_points_to (node->decl, vi);
7839                       /* Escaped (and thus nonlocal) variables are always
7840                          implicitly used by calls.  */
7841                       /* ???  ESCAPED can be empty even though NONLOCAL
7842                          always escaped.  */
7843                       pt->nonlocal = 1;
7844                       pt->ipa_escaped = 1;
7845                     }
7846                   else
7847                     {
7848                       /* If there is nothing special about this call then
7849                          we have made everything that is used also escape.  */
7850                       *pt = ipa_escaped_pt;
7851                       pt->nonlocal = 1;
7852                     }
7853
7854                   pt = gimple_call_clobber_set (stmt);
7855                   if (gimple_call_flags (stmt) & (ECF_CONST|ECF_PURE|ECF_NOVOPS))
7856                     memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
7857                   else if ((vi = lookup_call_clobber_vi (stmt)) != NULL)
7858                     {
7859                       *pt = find_what_var_points_to (node->decl, vi);
7860                       /* Escaped (and thus nonlocal) variables are always
7861                          implicitly clobbered by calls.  */
7862                       /* ???  ESCAPED can be empty even though NONLOCAL
7863                          always escaped.  */
7864                       pt->nonlocal = 1;
7865                       pt->ipa_escaped = 1;
7866                     }
7867                   else
7868                     {
7869                       /* If there is nothing special about this call then
7870                          we have made everything that is used also escape.  */
7871                       *pt = ipa_escaped_pt;
7872                       pt->nonlocal = 1;
7873                     }
7874                 }
7875               /* Handle indirect calls.  */
7876               else if (!decl
7877                        && (fi = get_fi_for_callee (stmt)))
7878                 {
7879                   /* We need to accumulate all clobbers/uses of all possible
7880                      callees.  */
7881                   fi = get_varinfo (find (fi->id));
7882                   /* If we cannot constrain the set of functions we'll end up
7883                      calling we end up using/clobbering everything.  */
7884                   if (bitmap_bit_p (fi->solution, anything_id)
7885                       || bitmap_bit_p (fi->solution, nonlocal_id)
7886                       || bitmap_bit_p (fi->solution, escaped_id))
7887                     {
7888                       pt_solution_reset (gimple_call_clobber_set (stmt));
7889                       pt_solution_reset (gimple_call_use_set (stmt));
7890                     }
7891                   else
7892                     {
7893                       bitmap_iterator bi;
7894                       unsigned i;
7895                       struct pt_solution *uses, *clobbers;
7896
7897                       uses = gimple_call_use_set (stmt);
7898                       clobbers = gimple_call_clobber_set (stmt);
7899                       memset (uses, 0, sizeof (struct pt_solution));
7900                       memset (clobbers, 0, sizeof (struct pt_solution));
7901                       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (fi->solution, 0, i, bi)
7902                         {
7903                           struct pt_solution sol;
7904
7905                           vi = get_varinfo (i);
7906                           if (!vi->is_fn_info)
7907                             {
7908                               /* ???  We could be more precise here?  */
7909                               uses->nonlocal = 1;
7910                               uses->ipa_escaped = 1;
7911                               clobbers->nonlocal = 1;
7912                               clobbers->ipa_escaped = 1;
7913                               continue;
7914                             }
7915
7916                           if (!uses->anything)
7917                             {
7918                               sol = find_what_var_points_to
7919                                       (node->decl,
7920                                        first_vi_for_offset (vi, fi_uses));
7921                               pt_solution_ior_into (uses, &sol);
7922                             }
7923                           if (!clobbers->anything)
7924                             {
7925                               sol = find_what_var_points_to
7926                                       (node->decl,
7927                                        first_vi_for_offset (vi, fi_clobbers));
7928                               pt_solution_ior_into (clobbers, &sol);
7929                             }
7930                         }
7931                     }
7932                 }
7933             }
7934         }
7935
7936       fn->gimple_df->ipa_pta = true;
7937
7938       /* We have to re-set the final-solution cache after each function
7939          because what is a "global" is dependent on function context.  */
7940       final_solutions->empty ();
7941       obstack_free (&final_solutions_obstack, NULL);
7942       gcc_obstack_init (&final_solutions_obstack);
7943     }
7944
7945   delete_points_to_sets ();
7946
7947   in_ipa_mode = 0;
7948
7949   return 0;
7950 }
7951
7952 namespace {
7953
7954 const pass_data pass_data_ipa_pta =
7955 {
7956   SIMPLE_IPA_PASS, /* type */
7957   "pta", /* name */
7958   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
7959   TV_IPA_PTA, /* tv_id */
7960   0, /* properties_required */
7961   0, /* properties_provided */
7962   0, /* properties_destroyed */
7963   0, /* todo_flags_start */
7964   0, /* todo_flags_finish */
7965 };
7966
7967 class pass_ipa_pta : public simple_ipa_opt_pass
7968 {
7969 public:
7970   pass_ipa_pta (gcc::context *ctxt)
7971     : simple_ipa_opt_pass (pass_data_ipa_pta, ctxt)
7972   {}
7973
7974   /* opt_pass methods: */
7975   virtual bool gate (function *)
7976     {
7977       return (optimize
7978               && flag_ipa_pta
7979               /* Don't bother doing anything if the program has errors.  */
7980               && !seen_error ());
7981     }
7982
7983   opt_pass * clone () { return new pass_ipa_pta (m_ctxt); }
7984
7985   virtual unsigned int execute (function *) { return ipa_pta_execute (); }
7986
7987 }; // class pass_ipa_pta
7988
7989 } // anon namespace
7990
7991 simple_ipa_opt_pass *
7992 make_pass_ipa_pta (gcc::context *ctxt)
7993 {
7994   return new pass_ipa_pta (ctxt);
7995 }