Update change log
[platform/upstream/gcc48.git] / gcc / tree-ssa-structalias.c
1 /* Tree based points-to analysis
2    Copyright (C) 2005-2013 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Daniel Berlin <dberlin@dberlin.org>
4
5    This file is part of GCC.
6
7    GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
8    under the terms of the GNU General Public License as published by
9    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
10    (at your option) any later version.
11
12    GCC is distributed in the hope that it will be useful,
13    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15    GNU General Public License for more details.
16
17    You should have received a copy of the GNU General Public License
18    along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
19    <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
20
21 #include "config.h"
22 #include "system.h"
23 #include "coretypes.h"
24 #include "tm.h"
25 #include "ggc.h"
26 #include "obstack.h"
27 #include "bitmap.h"
28 #include "flags.h"
29 #include "basic-block.h"
30 #include "tree.h"
31 #include "tree-flow.h"
32 #include "tree-inline.h"
33 #include "diagnostic-core.h"
34 #include "gimple.h"
35 #include "hashtab.h"
36 #include "function.h"
37 #include "cgraph.h"
38 #include "tree-pass.h"
39 #include "alloc-pool.h"
40 #include "splay-tree.h"
41 #include "params.h"
42 #include "cgraph.h"
43 #include "alias.h"
44 #include "pointer-set.h"
45
46 /* The idea behind this analyzer is to generate set constraints from the
47    program, then solve the resulting constraints in order to generate the
48    points-to sets.
49
50    Set constraints are a way of modeling program analysis problems that
51    involve sets.  They consist of an inclusion constraint language,
52    describing the variables (each variable is a set) and operations that
53    are involved on the variables, and a set of rules that derive facts
54    from these operations.  To solve a system of set constraints, you derive
55    all possible facts under the rules, which gives you the correct sets
56    as a consequence.
57
58    See  "Efficient Field-sensitive pointer analysis for C" by "David
59    J. Pearce and Paul H. J. Kelly and Chris Hankin, at
60    http://citeseer.ist.psu.edu/pearce04efficient.html
61
62    Also see "Ultra-fast Aliasing Analysis using CLA: A Million Lines
63    of C Code in a Second" by ""Nevin Heintze and Olivier Tardieu" at
64    http://citeseer.ist.psu.edu/heintze01ultrafast.html
65
66    There are three types of real constraint expressions, DEREF,
67    ADDRESSOF, and SCALAR.  Each constraint expression consists
68    of a constraint type, a variable, and an offset.
69
70    SCALAR is a constraint expression type used to represent x, whether
71    it appears on the LHS or the RHS of a statement.
72    DEREF is a constraint expression type used to represent *x, whether
73    it appears on the LHS or the RHS of a statement.
74    ADDRESSOF is a constraint expression used to represent &x, whether
75    it appears on the LHS or the RHS of a statement.
76
77    Each pointer variable in the program is assigned an integer id, and
78    each field of a structure variable is assigned an integer id as well.
79
80    Structure variables are linked to their list of fields through a "next
81    field" in each variable that points to the next field in offset
82    order.
83    Each variable for a structure field has
84
85    1. "size", that tells the size in bits of that field.
86    2. "fullsize, that tells the size in bits of the entire structure.
87    3. "offset", that tells the offset in bits from the beginning of the
88    structure to this field.
89
90    Thus,
91    struct f
92    {
93      int a;
94      int b;
95    } foo;
96    int *bar;
97
98    looks like
99
100    foo.a -> id 1, size 32, offset 0, fullsize 64, next foo.b
101    foo.b -> id 2, size 32, offset 32, fullsize 64, next NULL
102    bar -> id 3, size 32, offset 0, fullsize 32, next NULL
103
104
105   In order to solve the system of set constraints, the following is
106   done:
107
108   1. Each constraint variable x has a solution set associated with it,
109   Sol(x).
110
111   2. Constraints are separated into direct, copy, and complex.
112   Direct constraints are ADDRESSOF constraints that require no extra
113   processing, such as P = &Q
114   Copy constraints are those of the form P = Q.
115   Complex constraints are all the constraints involving dereferences
116   and offsets (including offsetted copies).
117
118   3. All direct constraints of the form P = &Q are processed, such
119   that Q is added to Sol(P)
120
121   4. All complex constraints for a given constraint variable are stored in a
122   linked list attached to that variable's node.
123
124   5. A directed graph is built out of the copy constraints. Each
125   constraint variable is a node in the graph, and an edge from
126   Q to P is added for each copy constraint of the form P = Q
127
128   6. The graph is then walked, and solution sets are
129   propagated along the copy edges, such that an edge from Q to P
130   causes Sol(P) <- Sol(P) union Sol(Q).
131
132   7.  As we visit each node, all complex constraints associated with
133   that node are processed by adding appropriate copy edges to the graph, or the
134   appropriate variables to the solution set.
135
136   8. The process of walking the graph is iterated until no solution
137   sets change.
138
139   Prior to walking the graph in steps 6 and 7, We perform static
140   cycle elimination on the constraint graph, as well
141   as off-line variable substitution.
142
143   TODO: Adding offsets to pointer-to-structures can be handled (IE not punted
144   on and turned into anything), but isn't.  You can just see what offset
145   inside the pointed-to struct it's going to access.
146
147   TODO: Constant bounded arrays can be handled as if they were structs of the
148   same number of elements.
149
150   TODO: Modeling heap and incoming pointers becomes much better if we
151   add fields to them as we discover them, which we could do.
152
153   TODO: We could handle unions, but to be honest, it's probably not
154   worth the pain or slowdown.  */
155
156 /* IPA-PTA optimizations possible.
157
158    When the indirect function called is ANYTHING we can add disambiguation
159    based on the function signatures (or simply the parameter count which
160    is the varinfo size).  We also do not need to consider functions that
161    do not have their address taken.
162
163    The is_global_var bit which marks escape points is overly conservative
164    in IPA mode.  Split it to is_escape_point and is_global_var - only
165    externally visible globals are escape points in IPA mode.  This is
166    also needed to fix the pt_solution_includes_global predicate
167    (and thus ptr_deref_may_alias_global_p).
168
169    The way we introduce DECL_PT_UID to avoid fixing up all points-to
170    sets in the translation unit when we copy a DECL during inlining
171    pessimizes precision.  The advantage is that the DECL_PT_UID keeps
172    compile-time and memory usage overhead low - the points-to sets
173    do not grow or get unshared as they would during a fixup phase.
174    An alternative solution is to delay IPA PTA until after all
175    inlining transformations have been applied.
176
177    The way we propagate clobber/use information isn't optimized.
178    It should use a new complex constraint that properly filters
179    out local variables of the callee (though that would make
180    the sets invalid after inlining).  OTOH we might as well
181    admit defeat to WHOPR and simply do all the clobber/use analysis
182    and propagation after PTA finished but before we threw away
183    points-to information for memory variables.  WHOPR and PTA
184    do not play along well anyway - the whole constraint solving
185    would need to be done in WPA phase and it will be very interesting
186    to apply the results to local SSA names during LTRANS phase.
187
188    We probably should compute a per-function unit-ESCAPE solution
189    propagating it simply like the clobber / uses solutions.  The
190    solution can go alongside the non-IPA espaced solution and be
191    used to query which vars escape the unit through a function.
192
193    We never put function decls in points-to sets so we do not
194    keep the set of called functions for indirect calls.
195
196    And probably more.  */
197
198 static bool use_field_sensitive = true;
199 static int in_ipa_mode = 0;
200
201 /* Used for predecessor bitmaps. */
202 static bitmap_obstack predbitmap_obstack;
203
204 /* Used for points-to sets.  */
205 static bitmap_obstack pta_obstack;
206
207 /* Used for oldsolution members of variables. */
208 static bitmap_obstack oldpta_obstack;
209
210 /* Used for per-solver-iteration bitmaps.  */
211 static bitmap_obstack iteration_obstack;
212
213 static unsigned int create_variable_info_for (tree, const char *);
214 typedef struct constraint_graph *constraint_graph_t;
215 static void unify_nodes (constraint_graph_t, unsigned int, unsigned int, bool);
216
217 struct constraint;
218 typedef struct constraint *constraint_t;
219
220
221 #define EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP(a, b, c, d)        \
222   if (a)                                                \
223     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (a, b, c, d)
224
225 static struct constraint_stats
226 {
227   unsigned int total_vars;
228   unsigned int nonpointer_vars;
229   unsigned int unified_vars_static;
230   unsigned int unified_vars_dynamic;
231   unsigned int iterations;
232   unsigned int num_edges;
233   unsigned int num_implicit_edges;
234   unsigned int points_to_sets_created;
235 } stats;
236
237 struct variable_info
238 {
239   /* ID of this variable  */
240   unsigned int id;
241
242   /* True if this is a variable created by the constraint analysis, such as
243      heap variables and constraints we had to break up.  */
244   unsigned int is_artificial_var : 1;
245
246   /* True if this is a special variable whose solution set should not be
247      changed.  */
248   unsigned int is_special_var : 1;
249
250   /* True for variables whose size is not known or variable.  */
251   unsigned int is_unknown_size_var : 1;
252
253   /* True for (sub-)fields that represent a whole variable.  */
254   unsigned int is_full_var : 1;
255
256   /* True if this is a heap variable.  */
257   unsigned int is_heap_var : 1;
258
259   /* True if this field may contain pointers.  */
260   unsigned int may_have_pointers : 1;
261
262   /* True if this field has only restrict qualified pointers.  */
263   unsigned int only_restrict_pointers : 1;
264
265   /* True if this represents a global variable.  */
266   unsigned int is_global_var : 1;
267
268   /* True if this represents a IPA function info.  */
269   unsigned int is_fn_info : 1;
270
271   /* A link to the variable for the next field in this structure.  */
272   struct variable_info *next;
273
274   /* Offset of this variable, in bits, from the base variable  */
275   unsigned HOST_WIDE_INT offset;
276
277   /* Size of the variable, in bits.  */
278   unsigned HOST_WIDE_INT size;
279
280   /* Full size of the base variable, in bits.  */
281   unsigned HOST_WIDE_INT fullsize;
282
283   /* Name of this variable */
284   const char *name;
285
286   /* Tree that this variable is associated with.  */
287   tree decl;
288
289   /* Points-to set for this variable.  */
290   bitmap solution;
291
292   /* Old points-to set for this variable.  */
293   bitmap oldsolution;
294 };
295 typedef struct variable_info *varinfo_t;
296
297 static varinfo_t first_vi_for_offset (varinfo_t, unsigned HOST_WIDE_INT);
298 static varinfo_t first_or_preceding_vi_for_offset (varinfo_t,
299                                                    unsigned HOST_WIDE_INT);
300 static varinfo_t lookup_vi_for_tree (tree);
301 static inline bool type_can_have_subvars (const_tree);
302
303 /* Pool of variable info structures.  */
304 static alloc_pool variable_info_pool;
305
306 /* Map varinfo to final pt_solution.  */
307 static pointer_map_t *final_solutions;
308 struct obstack final_solutions_obstack;
309
310 /* Table of variable info structures for constraint variables.
311    Indexed directly by variable info id.  */
312 static vec<varinfo_t> varmap;
313
314 /* Return the varmap element N */
315
316 static inline varinfo_t
317 get_varinfo (unsigned int n)
318 {
319   return varmap[n];
320 }
321
322 /* Static IDs for the special variables.  */
323 enum { nothing_id = 0, anything_id = 1, readonly_id = 2,
324        escaped_id = 3, nonlocal_id = 4,
325        storedanything_id = 5, integer_id = 6 };
326
327 /* Return a new variable info structure consisting for a variable
328    named NAME, and using constraint graph node NODE.  Append it
329    to the vector of variable info structures.  */
330
331 static varinfo_t
332 new_var_info (tree t, const char *name)
333 {
334   unsigned index = varmap.length ();
335   varinfo_t ret = (varinfo_t) pool_alloc (variable_info_pool);
336
337   ret->id = index;
338   ret->name = name;
339   ret->decl = t;
340   /* Vars without decl are artificial and do not have sub-variables.  */
341   ret->is_artificial_var = (t == NULL_TREE);
342   ret->is_special_var = false;
343   ret->is_unknown_size_var = false;
344   ret->is_full_var = (t == NULL_TREE);
345   ret->is_heap_var = false;
346   ret->may_have_pointers = true;
347   ret->only_restrict_pointers = false;
348   ret->is_global_var = (t == NULL_TREE);
349   ret->is_fn_info = false;
350   if (t && DECL_P (t))
351     ret->is_global_var = (is_global_var (t)
352                           /* We have to treat even local register variables
353                              as escape points.  */
354                           || (TREE_CODE (t) == VAR_DECL
355                               && DECL_HARD_REGISTER (t)));
356   ret->solution = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
357   ret->oldsolution = NULL;
358   ret->next = NULL;
359
360   stats.total_vars++;
361
362   varmap.safe_push (ret);
363
364   return ret;
365 }
366
367
368 /* A map mapping call statements to per-stmt variables for uses
369    and clobbers specific to the call.  */
370 struct pointer_map_t *call_stmt_vars;
371
372 /* Lookup or create the variable for the call statement CALL.  */
373
374 static varinfo_t
375 get_call_vi (gimple call)
376 {
377   void **slot_p;
378   varinfo_t vi, vi2;
379
380   slot_p = pointer_map_insert (call_stmt_vars, call);
381   if (*slot_p)
382     return (varinfo_t) *slot_p;
383
384   vi = new_var_info (NULL_TREE, "CALLUSED");
385   vi->offset = 0;
386   vi->size = 1;
387   vi->fullsize = 2;
388   vi->is_full_var = true;
389
390   vi->next = vi2 = new_var_info (NULL_TREE, "CALLCLOBBERED");
391   vi2->offset = 1;
392   vi2->size = 1;
393   vi2->fullsize = 2;
394   vi2->is_full_var = true;
395
396   *slot_p = (void *) vi;
397   return vi;
398 }
399
400 /* Lookup the variable for the call statement CALL representing
401    the uses.  Returns NULL if there is nothing special about this call.  */
402
403 static varinfo_t
404 lookup_call_use_vi (gimple call)
405 {
406   void **slot_p;
407
408   slot_p = pointer_map_contains (call_stmt_vars, call);
409   if (slot_p)
410     return (varinfo_t) *slot_p;
411
412   return NULL;
413 }
414
415 /* Lookup the variable for the call statement CALL representing
416    the clobbers.  Returns NULL if there is nothing special about this call.  */
417
418 static varinfo_t
419 lookup_call_clobber_vi (gimple call)
420 {
421   varinfo_t uses = lookup_call_use_vi (call);
422   if (!uses)
423     return NULL;
424
425   return uses->next;
426 }
427
428 /* Lookup or create the variable for the call statement CALL representing
429    the uses.  */
430
431 static varinfo_t
432 get_call_use_vi (gimple call)
433 {
434   return get_call_vi (call);
435 }
436
437 /* Lookup or create the variable for the call statement CALL representing
438    the clobbers.  */
439
440 static varinfo_t ATTRIBUTE_UNUSED
441 get_call_clobber_vi (gimple call)
442 {
443   return get_call_vi (call)->next;
444 }
445
446
447 typedef enum {SCALAR, DEREF, ADDRESSOF} constraint_expr_type;
448
449 /* An expression that appears in a constraint.  */
450
451 struct constraint_expr
452 {
453   /* Constraint type.  */
454   constraint_expr_type type;
455
456   /* Variable we are referring to in the constraint.  */
457   unsigned int var;
458
459   /* Offset, in bits, of this constraint from the beginning of
460      variables it ends up referring to.
461
462      IOW, in a deref constraint, we would deref, get the result set,
463      then add OFFSET to each member.   */
464   HOST_WIDE_INT offset;
465 };
466
467 /* Use 0x8000... as special unknown offset.  */
468 #define UNKNOWN_OFFSET ((HOST_WIDE_INT)-1 << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT-1))
469
470 typedef struct constraint_expr ce_s;
471 static void get_constraint_for_1 (tree, vec<ce_s> *, bool, bool);
472 static void get_constraint_for (tree, vec<ce_s> *);
473 static void get_constraint_for_rhs (tree, vec<ce_s> *);
474 static void do_deref (vec<ce_s> *);
475
476 /* Our set constraints are made up of two constraint expressions, one
477    LHS, and one RHS.
478
479    As described in the introduction, our set constraints each represent an
480    operation between set valued variables.
481 */
482 struct constraint
483 {
484   struct constraint_expr lhs;
485   struct constraint_expr rhs;
486 };
487
488 /* List of constraints that we use to build the constraint graph from.  */
489
490 static vec<constraint_t> constraints;
491 static alloc_pool constraint_pool;
492
493 /* The constraint graph is represented as an array of bitmaps
494    containing successor nodes.  */
495
496 struct constraint_graph
497 {
498   /* Size of this graph, which may be different than the number of
499      nodes in the variable map.  */
500   unsigned int size;
501
502   /* Explicit successors of each node. */
503   bitmap *succs;
504
505   /* Implicit predecessors of each node (Used for variable
506      substitution). */
507   bitmap *implicit_preds;
508
509   /* Explicit predecessors of each node (Used for variable substitution).  */
510   bitmap *preds;
511
512   /* Indirect cycle representatives, or -1 if the node has no indirect
513      cycles.  */
514   int *indirect_cycles;
515
516   /* Representative node for a node.  rep[a] == a unless the node has
517      been unified. */
518   unsigned int *rep;
519
520   /* Equivalence class representative for a label.  This is used for
521      variable substitution.  */
522   int *eq_rep;
523
524   /* Pointer equivalence label for a node.  All nodes with the same
525      pointer equivalence label can be unified together at some point
526      (either during constraint optimization or after the constraint
527      graph is built).  */
528   unsigned int *pe;
529
530   /* Pointer equivalence representative for a label.  This is used to
531      handle nodes that are pointer equivalent but not location
532      equivalent.  We can unite these once the addressof constraints
533      are transformed into initial points-to sets.  */
534   int *pe_rep;
535
536   /* Pointer equivalence label for each node, used during variable
537      substitution.  */
538   unsigned int *pointer_label;
539
540   /* Location equivalence label for each node, used during location
541      equivalence finding.  */
542   unsigned int *loc_label;
543
544   /* Pointed-by set for each node, used during location equivalence
545      finding.  This is pointed-by rather than pointed-to, because it
546      is constructed using the predecessor graph.  */
547   bitmap *pointed_by;
548
549   /* Points to sets for pointer equivalence.  This is *not* the actual
550      points-to sets for nodes.  */
551   bitmap *points_to;
552
553   /* Bitmap of nodes where the bit is set if the node is a direct
554      node.  Used for variable substitution.  */
555   sbitmap direct_nodes;
556
557   /* Bitmap of nodes where the bit is set if the node is address
558      taken.  Used for variable substitution.  */
559   bitmap address_taken;
560
561   /* Vector of complex constraints for each graph node.  Complex
562      constraints are those involving dereferences or offsets that are
563      not 0.  */
564   vec<constraint_t> *complex;
565 };
566
567 static constraint_graph_t graph;
568
569 /* During variable substitution and the offline version of indirect
570    cycle finding, we create nodes to represent dereferences and
571    address taken constraints.  These represent where these start and
572    end.  */
573 #define FIRST_REF_NODE (varmap).length ()
574 #define LAST_REF_NODE (FIRST_REF_NODE + (FIRST_REF_NODE - 1))
575
576 /* Return the representative node for NODE, if NODE has been unioned
577    with another NODE.
578    This function performs path compression along the way to finding
579    the representative.  */
580
581 static unsigned int
582 find (unsigned int node)
583 {
584   gcc_assert (node < graph->size);
585   if (graph->rep[node] != node)
586     return graph->rep[node] = find (graph->rep[node]);
587   return node;
588 }
589
590 /* Union the TO and FROM nodes to the TO nodes.
591    Note that at some point in the future, we may want to do
592    union-by-rank, in which case we are going to have to return the
593    node we unified to.  */
594
595 static bool
596 unite (unsigned int to, unsigned int from)
597 {
598   gcc_assert (to < graph->size && from < graph->size);
599   if (to != from && graph->rep[from] != to)
600     {
601       graph->rep[from] = to;
602       return true;
603     }
604   return false;
605 }
606
607 /* Create a new constraint consisting of LHS and RHS expressions.  */
608
609 static constraint_t
610 new_constraint (const struct constraint_expr lhs,
611                 const struct constraint_expr rhs)
612 {
613   constraint_t ret = (constraint_t) pool_alloc (constraint_pool);
614   ret->lhs = lhs;
615   ret->rhs = rhs;
616   return ret;
617 }
618
619 /* Print out constraint C to FILE.  */
620
621 static void
622 dump_constraint (FILE *file, constraint_t c)
623 {
624   if (c->lhs.type == ADDRESSOF)
625     fprintf (file, "&");
626   else if (c->lhs.type == DEREF)
627     fprintf (file, "*");
628   fprintf (file, "%s", get_varinfo (c->lhs.var)->name);
629   if (c->lhs.offset == UNKNOWN_OFFSET)
630     fprintf (file, " + UNKNOWN");
631   else if (c->lhs.offset != 0)
632     fprintf (file, " + " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, c->lhs.offset);
633   fprintf (file, " = ");
634   if (c->rhs.type == ADDRESSOF)
635     fprintf (file, "&");
636   else if (c->rhs.type == DEREF)
637     fprintf (file, "*");
638   fprintf (file, "%s", get_varinfo (c->rhs.var)->name);
639   if (c->rhs.offset == UNKNOWN_OFFSET)
640     fprintf (file, " + UNKNOWN");
641   else if (c->rhs.offset != 0)
642     fprintf (file, " + " HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, c->rhs.offset);
643 }
644
645
646 void debug_constraint (constraint_t);
647 void debug_constraints (void);
648 void debug_constraint_graph (void);
649 void debug_solution_for_var (unsigned int);
650 void debug_sa_points_to_info (void);
651
652 /* Print out constraint C to stderr.  */
653
654 DEBUG_FUNCTION void
655 debug_constraint (constraint_t c)
656 {
657   dump_constraint (stderr, c);
658   fprintf (stderr, "\n");
659 }
660
661 /* Print out all constraints to FILE */
662
663 static void
664 dump_constraints (FILE *file, int from)
665 {
666   int i;
667   constraint_t c;
668   for (i = from; constraints.iterate (i, &c); i++)
669     if (c)
670       {
671         dump_constraint (file, c);
672         fprintf (file, "\n");
673       }
674 }
675
676 /* Print out all constraints to stderr.  */
677
678 DEBUG_FUNCTION void
679 debug_constraints (void)
680 {
681   dump_constraints (stderr, 0);
682 }
683
684 /* Print the constraint graph in dot format.  */
685
686 static void
687 dump_constraint_graph (FILE *file)
688 {
689   unsigned int i;
690
691   /* Only print the graph if it has already been initialized:  */
692   if (!graph)
693     return;
694
695   /* Prints the header of the dot file:  */
696   fprintf (file, "strict digraph {\n");
697   fprintf (file, "  node [\n    shape = box\n  ]\n");
698   fprintf (file, "  edge [\n    fontsize = \"12\"\n  ]\n");
699   fprintf (file, "\n  // List of nodes and complex constraints in "
700            "the constraint graph:\n");
701
702   /* The next lines print the nodes in the graph together with the
703      complex constraints attached to them.  */
704   for (i = 0; i < graph->size; i++)
705     {
706       if (find (i) != i)
707         continue;
708       if (i < FIRST_REF_NODE)
709         fprintf (file, "\"%s\"", get_varinfo (i)->name);
710       else
711         fprintf (file, "\"*%s\"", get_varinfo (i - FIRST_REF_NODE)->name);
712       if (graph->complex[i].exists ())
713         {
714           unsigned j;
715           constraint_t c;
716           fprintf (file, " [label=\"\\N\\n");
717           for (j = 0; graph->complex[i].iterate (j, &c); ++j)
718             {
719               dump_constraint (file, c);
720               fprintf (file, "\\l");
721             }
722           fprintf (file, "\"]");
723         }
724       fprintf (file, ";\n");
725     }
726
727   /* Go over the edges.  */
728   fprintf (file, "\n  // Edges in the constraint graph:\n");
729   for (i = 0; i < graph->size; i++)
730     {
731       unsigned j;
732       bitmap_iterator bi;
733       if (find (i) != i)
734         continue;
735       EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->succs[i], 0, j, bi)
736         {
737           unsigned to = find (j);
738           if (i == to)
739             continue;
740           if (i < FIRST_REF_NODE)
741             fprintf (file, "\"%s\"", get_varinfo (i)->name);
742           else
743             fprintf (file, "\"*%s\"", get_varinfo (i - FIRST_REF_NODE)->name);
744           fprintf (file, " -> ");
745           if (to < FIRST_REF_NODE)
746             fprintf (file, "\"%s\"", get_varinfo (to)->name);
747           else
748             fprintf (file, "\"*%s\"", get_varinfo (to - FIRST_REF_NODE)->name);
749           fprintf (file, ";\n");
750         }
751     }
752
753   /* Prints the tail of the dot file.  */
754   fprintf (file, "}\n");
755 }
756
757 /* Print out the constraint graph to stderr.  */
758
759 DEBUG_FUNCTION void
760 debug_constraint_graph (void)
761 {
762   dump_constraint_graph (stderr);
763 }
764
765 /* SOLVER FUNCTIONS
766
767    The solver is a simple worklist solver, that works on the following
768    algorithm:
769
770    sbitmap changed_nodes = all zeroes;
771    changed_count = 0;
772    For each node that is not already collapsed:
773        changed_count++;
774        set bit in changed nodes
775
776    while (changed_count > 0)
777    {
778      compute topological ordering for constraint graph
779
780      find and collapse cycles in the constraint graph (updating
781      changed if necessary)
782
783      for each node (n) in the graph in topological order:
784        changed_count--;
785
786        Process each complex constraint associated with the node,
787        updating changed if necessary.
788
789        For each outgoing edge from n, propagate the solution from n to
790        the destination of the edge, updating changed as necessary.
791
792    }  */
793
794 /* Return true if two constraint expressions A and B are equal.  */
795
796 static bool
797 constraint_expr_equal (struct constraint_expr a, struct constraint_expr b)
798 {
799   return a.type == b.type && a.var == b.var && a.offset == b.offset;
800 }
801
802 /* Return true if constraint expression A is less than constraint expression
803    B.  This is just arbitrary, but consistent, in order to give them an
804    ordering.  */
805
806 static bool
807 constraint_expr_less (struct constraint_expr a, struct constraint_expr b)
808 {
809   if (a.type == b.type)
810     {
811       if (a.var == b.var)
812         return a.offset < b.offset;
813       else
814         return a.var < b.var;
815     }
816   else
817     return a.type < b.type;
818 }
819
820 /* Return true if constraint A is less than constraint B.  This is just
821    arbitrary, but consistent, in order to give them an ordering.  */
822
823 static bool
824 constraint_less (const constraint_t &a, const constraint_t &b)
825 {
826   if (constraint_expr_less (a->lhs, b->lhs))
827     return true;
828   else if (constraint_expr_less (b->lhs, a->lhs))
829     return false;
830   else
831     return constraint_expr_less (a->rhs, b->rhs);
832 }
833
834 /* Return true if two constraints A and B are equal.  */
835
836 static bool
837 constraint_equal (struct constraint a, struct constraint b)
838 {
839   return constraint_expr_equal (a.lhs, b.lhs)
840     && constraint_expr_equal (a.rhs, b.rhs);
841 }
842
843
844 /* Find a constraint LOOKFOR in the sorted constraint vector VEC */
845
846 static constraint_t
847 constraint_vec_find (vec<constraint_t> vec,
848                      struct constraint lookfor)
849 {
850   unsigned int place;
851   constraint_t found;
852
853   if (!vec.exists ())
854     return NULL;
855
856   place = vec.lower_bound (&lookfor, constraint_less);
857   if (place >= vec.length ())
858     return NULL;
859   found = vec[place];
860   if (!constraint_equal (*found, lookfor))
861     return NULL;
862   return found;
863 }
864
865 /* Union two constraint vectors, TO and FROM.  Put the result in TO.  */
866
867 static void
868 constraint_set_union (vec<constraint_t> *to,
869                       vec<constraint_t> *from)
870 {
871   int i;
872   constraint_t c;
873
874   FOR_EACH_VEC_ELT (*from, i, c)
875     {
876       if (constraint_vec_find (*to, *c) == NULL)
877         {
878           unsigned int place = to->lower_bound (c, constraint_less);
879           to->safe_insert (place, c);
880         }
881     }
882 }
883
884 /* Expands the solution in SET to all sub-fields of variables included.
885    Union the expanded result into RESULT.  */
886
887 static void
888 solution_set_expand (bitmap result, bitmap set)
889 {
890   bitmap_iterator bi;
891   bitmap vars = NULL;
892   unsigned j;
893
894   /* In a first pass record all variables we need to add all
895      sub-fields off.  This avoids quadratic behavior.  */
896   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (set, 0, j, bi)
897     {
898       varinfo_t v = get_varinfo (j);
899       if (v->is_artificial_var
900           || v->is_full_var)
901         continue;
902       v = lookup_vi_for_tree (v->decl);
903       if (vars == NULL)
904         vars = BITMAP_ALLOC (NULL);
905       bitmap_set_bit (vars, v->id);
906     }
907
908   /* In the second pass now do the addition to the solution and
909      to speed up solving add it to the delta as well.  */
910   if (vars != NULL)
911     {
912       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vars, 0, j, bi)
913         {
914           varinfo_t v = get_varinfo (j);
915           for (; v != NULL; v = v->next)
916             bitmap_set_bit (result, v->id);
917         }
918       BITMAP_FREE (vars);
919     }
920 }
921
922 /* Take a solution set SET, add OFFSET to each member of the set, and
923    overwrite SET with the result when done.  */
924
925 static void
926 solution_set_add (bitmap set, HOST_WIDE_INT offset)
927 {
928   bitmap result = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
929   unsigned int i;
930   bitmap_iterator bi;
931
932   /* If the offset is unknown we have to expand the solution to
933      all subfields.  */
934   if (offset == UNKNOWN_OFFSET)
935     {
936       solution_set_expand (set, set);
937       return;
938     }
939
940   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (set, 0, i, bi)
941     {
942       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
943
944       /* If this is a variable with just one field just set its bit
945          in the result.  */
946       if (vi->is_artificial_var
947           || vi->is_unknown_size_var
948           || vi->is_full_var)
949         bitmap_set_bit (result, i);
950       else
951         {
952           unsigned HOST_WIDE_INT fieldoffset = vi->offset + offset;
953
954           /* If the offset makes the pointer point to before the
955              variable use offset zero for the field lookup.  */
956           if (offset < 0
957               && fieldoffset > vi->offset)
958             fieldoffset = 0;
959
960           if (offset != 0)
961             vi = first_or_preceding_vi_for_offset (vi, fieldoffset);
962
963           bitmap_set_bit (result, vi->id);
964           /* If the result is not exactly at fieldoffset include the next
965              field as well.  See get_constraint_for_ptr_offset for more
966              rationale.  */
967           if (vi->offset != fieldoffset
968               && vi->next != NULL)
969             bitmap_set_bit (result, vi->next->id);
970         }
971     }
972
973   bitmap_copy (set, result);
974   BITMAP_FREE (result);
975 }
976
977 /* Union solution sets TO and FROM, and add INC to each member of FROM in the
978    process.  */
979
980 static bool
981 set_union_with_increment  (bitmap to, bitmap from, HOST_WIDE_INT inc)
982 {
983   if (inc == 0)
984     return bitmap_ior_into (to, from);
985   else
986     {
987       bitmap tmp;
988       bool res;
989
990       tmp = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
991       bitmap_copy (tmp, from);
992       solution_set_add (tmp, inc);
993       res = bitmap_ior_into (to, tmp);
994       BITMAP_FREE (tmp);
995       return res;
996     }
997 }
998
999 /* Insert constraint C into the list of complex constraints for graph
1000    node VAR.  */
1001
1002 static void
1003 insert_into_complex (constraint_graph_t graph,
1004                      unsigned int var, constraint_t c)
1005 {
1006   vec<constraint_t> complex = graph->complex[var];
1007   unsigned int place = complex.lower_bound (c, constraint_less);
1008
1009   /* Only insert constraints that do not already exist.  */
1010   if (place >= complex.length ()
1011       || !constraint_equal (*c, *complex[place]))
1012     graph->complex[var].safe_insert (place, c);
1013 }
1014
1015
1016 /* Condense two variable nodes into a single variable node, by moving
1017    all associated info from SRC to TO.  */
1018
1019 static void
1020 merge_node_constraints (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1021                         unsigned int from)
1022 {
1023   unsigned int i;
1024   constraint_t c;
1025
1026   gcc_assert (find (from) == to);
1027
1028   /* Move all complex constraints from src node into to node  */
1029   FOR_EACH_VEC_ELT (graph->complex[from], i, c)
1030     {
1031       /* In complex constraints for node src, we may have either
1032          a = *src, and *src = a, or an offseted constraint which are
1033          always added to the rhs node's constraints.  */
1034
1035       if (c->rhs.type == DEREF)
1036         c->rhs.var = to;
1037       else if (c->lhs.type == DEREF)
1038         c->lhs.var = to;
1039       else
1040         c->rhs.var = to;
1041     }
1042   constraint_set_union (&graph->complex[to], &graph->complex[from]);
1043   graph->complex[from].release ();
1044 }
1045
1046
1047 /* Remove edges involving NODE from GRAPH.  */
1048
1049 static void
1050 clear_edges_for_node (constraint_graph_t graph, unsigned int node)
1051 {
1052   if (graph->succs[node])
1053     BITMAP_FREE (graph->succs[node]);
1054 }
1055
1056 /* Merge GRAPH nodes FROM and TO into node TO.  */
1057
1058 static void
1059 merge_graph_nodes (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1060                    unsigned int from)
1061 {
1062   if (graph->indirect_cycles[from] != -1)
1063     {
1064       /* If we have indirect cycles with the from node, and we have
1065          none on the to node, the to node has indirect cycles from the
1066          from node now that they are unified.
1067          If indirect cycles exist on both, unify the nodes that they
1068          are in a cycle with, since we know they are in a cycle with
1069          each other.  */
1070       if (graph->indirect_cycles[to] == -1)
1071         graph->indirect_cycles[to] = graph->indirect_cycles[from];
1072     }
1073
1074   /* Merge all the successor edges.  */
1075   if (graph->succs[from])
1076     {
1077       if (!graph->succs[to])
1078         graph->succs[to] = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
1079       bitmap_ior_into (graph->succs[to],
1080                        graph->succs[from]);
1081     }
1082
1083   clear_edges_for_node (graph, from);
1084 }
1085
1086
1087 /* Add an indirect graph edge to GRAPH, going from TO to FROM if
1088    it doesn't exist in the graph already.  */
1089
1090 static void
1091 add_implicit_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1092                          unsigned int from)
1093 {
1094   if (to == from)
1095     return;
1096
1097   if (!graph->implicit_preds[to])
1098     graph->implicit_preds[to] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1099
1100   if (bitmap_set_bit (graph->implicit_preds[to], from))
1101     stats.num_implicit_edges++;
1102 }
1103
1104 /* Add a predecessor graph edge to GRAPH, going from TO to FROM if
1105    it doesn't exist in the graph already.
1106    Return false if the edge already existed, true otherwise.  */
1107
1108 static void
1109 add_pred_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1110                      unsigned int from)
1111 {
1112   if (!graph->preds[to])
1113     graph->preds[to] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1114   bitmap_set_bit (graph->preds[to], from);
1115 }
1116
1117 /* Add a graph edge to GRAPH, going from FROM to TO if
1118    it doesn't exist in the graph already.
1119    Return false if the edge already existed, true otherwise.  */
1120
1121 static bool
1122 add_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int to,
1123                 unsigned int from)
1124 {
1125   if (to == from)
1126     {
1127       return false;
1128     }
1129   else
1130     {
1131       bool r = false;
1132
1133       if (!graph->succs[from])
1134         graph->succs[from] = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
1135       if (bitmap_set_bit (graph->succs[from], to))
1136         {
1137           r = true;
1138           if (to < FIRST_REF_NODE && from < FIRST_REF_NODE)
1139             stats.num_edges++;
1140         }
1141       return r;
1142     }
1143 }
1144
1145
1146 /* Return true if {DEST.SRC} is an existing graph edge in GRAPH.  */
1147
1148 static bool
1149 valid_graph_edge (constraint_graph_t graph, unsigned int src,
1150                   unsigned int dest)
1151 {
1152   return (graph->succs[dest]
1153           && bitmap_bit_p (graph->succs[dest], src));
1154 }
1155
1156 /* Initialize the constraint graph structure to contain SIZE nodes.  */
1157
1158 static void
1159 init_graph (unsigned int size)
1160 {
1161   unsigned int j;
1162
1163   graph = XCNEW (struct constraint_graph);
1164   graph->size = size;
1165   graph->succs = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1166   graph->indirect_cycles = XNEWVEC (int, graph->size);
1167   graph->rep = XNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1168   /* ??? Macros do not support template types with multiple arguments,
1169      so we use a typedef to work around it.  */
1170   typedef vec<constraint_t> vec_constraint_t_heap;
1171   graph->complex = XCNEWVEC (vec_constraint_t_heap, size);
1172   graph->pe = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1173   graph->pe_rep = XNEWVEC (int, graph->size);
1174
1175   for (j = 0; j < graph->size; j++)
1176     {
1177       graph->rep[j] = j;
1178       graph->pe_rep[j] = -1;
1179       graph->indirect_cycles[j] = -1;
1180     }
1181 }
1182
1183 /* Build the constraint graph, adding only predecessor edges right now.  */
1184
1185 static void
1186 build_pred_graph (void)
1187 {
1188   int i;
1189   constraint_t c;
1190   unsigned int j;
1191
1192   graph->implicit_preds = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1193   graph->preds = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1194   graph->pointer_label = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1195   graph->loc_label = XCNEWVEC (unsigned int, graph->size);
1196   graph->pointed_by = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1197   graph->points_to = XCNEWVEC (bitmap, graph->size);
1198   graph->eq_rep = XNEWVEC (int, graph->size);
1199   graph->direct_nodes = sbitmap_alloc (graph->size);
1200   graph->address_taken = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1201   bitmap_clear (graph->direct_nodes);
1202
1203   for (j = 0; j < FIRST_REF_NODE; j++)
1204     {
1205       if (!get_varinfo (j)->is_special_var)
1206         bitmap_set_bit (graph->direct_nodes, j);
1207     }
1208
1209   for (j = 0; j < graph->size; j++)
1210     graph->eq_rep[j] = -1;
1211
1212   for (j = 0; j < varmap.length (); j++)
1213     graph->indirect_cycles[j] = -1;
1214
1215   FOR_EACH_VEC_ELT (constraints, i, c)
1216     {
1217       struct constraint_expr lhs = c->lhs;
1218       struct constraint_expr rhs = c->rhs;
1219       unsigned int lhsvar = lhs.var;
1220       unsigned int rhsvar = rhs.var;
1221
1222       if (lhs.type == DEREF)
1223         {
1224           /* *x = y.  */
1225           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && rhs.type == SCALAR)
1226             add_pred_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar, rhsvar);
1227         }
1228       else if (rhs.type == DEREF)
1229         {
1230           /* x = *y */
1231           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && lhs.type == SCALAR)
1232             add_pred_graph_edge (graph, lhsvar, FIRST_REF_NODE + rhsvar);
1233           else
1234             bitmap_clear_bit (graph->direct_nodes, lhsvar);
1235         }
1236       else if (rhs.type == ADDRESSOF)
1237         {
1238           varinfo_t v;
1239
1240           /* x = &y */
1241           if (graph->points_to[lhsvar] == NULL)
1242             graph->points_to[lhsvar] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1243           bitmap_set_bit (graph->points_to[lhsvar], rhsvar);
1244
1245           if (graph->pointed_by[rhsvar] == NULL)
1246             graph->pointed_by[rhsvar] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
1247           bitmap_set_bit (graph->pointed_by[rhsvar], lhsvar);
1248
1249           /* Implicitly, *x = y */
1250           add_implicit_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar, rhsvar);
1251
1252           /* All related variables are no longer direct nodes.  */
1253           bitmap_clear_bit (graph->direct_nodes, rhsvar);
1254           v = get_varinfo (rhsvar);
1255           if (!v->is_full_var)
1256             {
1257               v = lookup_vi_for_tree (v->decl);
1258               do
1259                 {
1260                   bitmap_clear_bit (graph->direct_nodes, v->id);
1261                   v = v->next;
1262                 }
1263               while (v != NULL);
1264             }
1265           bitmap_set_bit (graph->address_taken, rhsvar);
1266         }
1267       else if (lhsvar > anything_id
1268                && lhsvar != rhsvar && lhs.offset == 0 && rhs.offset == 0)
1269         {
1270           /* x = y */
1271           add_pred_graph_edge (graph, lhsvar, rhsvar);
1272           /* Implicitly, *x = *y */
1273           add_implicit_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar,
1274                                    FIRST_REF_NODE + rhsvar);
1275         }
1276       else if (lhs.offset != 0 || rhs.offset != 0)
1277         {
1278           if (rhs.offset != 0)
1279             bitmap_clear_bit (graph->direct_nodes, lhs.var);
1280           else if (lhs.offset != 0)
1281             bitmap_clear_bit (graph->direct_nodes, rhs.var);
1282         }
1283     }
1284 }
1285
1286 /* Build the constraint graph, adding successor edges.  */
1287
1288 static void
1289 build_succ_graph (void)
1290 {
1291   unsigned i, t;
1292   constraint_t c;
1293
1294   FOR_EACH_VEC_ELT (constraints, i, c)
1295     {
1296       struct constraint_expr lhs;
1297       struct constraint_expr rhs;
1298       unsigned int lhsvar;
1299       unsigned int rhsvar;
1300
1301       if (!c)
1302         continue;
1303
1304       lhs = c->lhs;
1305       rhs = c->rhs;
1306       lhsvar = find (lhs.var);
1307       rhsvar = find (rhs.var);
1308
1309       if (lhs.type == DEREF)
1310         {
1311           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && rhs.type == SCALAR)
1312             add_graph_edge (graph, FIRST_REF_NODE + lhsvar, rhsvar);
1313         }
1314       else if (rhs.type == DEREF)
1315         {
1316           if (rhs.offset == 0 && lhs.offset == 0 && lhs.type == SCALAR)
1317             add_graph_edge (graph, lhsvar, FIRST_REF_NODE + rhsvar);
1318         }
1319       else if (rhs.type == ADDRESSOF)
1320         {
1321           /* x = &y */
1322           gcc_assert (find (rhs.var) == rhs.var);
1323           bitmap_set_bit (get_varinfo (lhsvar)->solution, rhsvar);
1324         }
1325       else if (lhsvar > anything_id
1326                && lhsvar != rhsvar && lhs.offset == 0 && rhs.offset == 0)
1327         {
1328           add_graph_edge (graph, lhsvar, rhsvar);
1329         }
1330     }
1331
1332   /* Add edges from STOREDANYTHING to all non-direct nodes that can
1333      receive pointers.  */
1334   t = find (storedanything_id);
1335   for (i = integer_id + 1; i < FIRST_REF_NODE; ++i)
1336     {
1337       if (!bitmap_bit_p (graph->direct_nodes, i)
1338           && get_varinfo (i)->may_have_pointers)
1339         add_graph_edge (graph, find (i), t);
1340     }
1341
1342   /* Everything stored to ANYTHING also potentially escapes.  */
1343   add_graph_edge (graph, find (escaped_id), t);
1344 }
1345
1346
1347 /* Changed variables on the last iteration.  */
1348 static bitmap changed;
1349
1350 /* Strongly Connected Component visitation info.  */
1351
1352 struct scc_info
1353 {
1354   sbitmap visited;
1355   sbitmap deleted;
1356   unsigned int *dfs;
1357   unsigned int *node_mapping;
1358   int current_index;
1359   vec<unsigned> scc_stack;
1360 };
1361
1362
1363 /* Recursive routine to find strongly connected components in GRAPH.
1364    SI is the SCC info to store the information in, and N is the id of current
1365    graph node we are processing.
1366
1367    This is Tarjan's strongly connected component finding algorithm, as
1368    modified by Nuutila to keep only non-root nodes on the stack.
1369    The algorithm can be found in "On finding the strongly connected
1370    connected components in a directed graph" by Esko Nuutila and Eljas
1371    Soisalon-Soininen, in Information Processing Letters volume 49,
1372    number 1, pages 9-14.  */
1373
1374 static void
1375 scc_visit (constraint_graph_t graph, struct scc_info *si, unsigned int n)
1376 {
1377   unsigned int i;
1378   bitmap_iterator bi;
1379   unsigned int my_dfs;
1380
1381   bitmap_set_bit (si->visited, n);
1382   si->dfs[n] = si->current_index ++;
1383   my_dfs = si->dfs[n];
1384
1385   /* Visit all the successors.  */
1386   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->succs[n], 0, i, bi)
1387     {
1388       unsigned int w;
1389
1390       if (i > LAST_REF_NODE)
1391         break;
1392
1393       w = find (i);
1394       if (bitmap_bit_p (si->deleted, w))
1395         continue;
1396
1397       if (!bitmap_bit_p (si->visited, w))
1398         scc_visit (graph, si, w);
1399       {
1400         unsigned int t = find (w);
1401         unsigned int nnode = find (n);
1402         gcc_assert (nnode == n);
1403
1404         if (si->dfs[t] < si->dfs[nnode])
1405           si->dfs[n] = si->dfs[t];
1406       }
1407     }
1408
1409   /* See if any components have been identified.  */
1410   if (si->dfs[n] == my_dfs)
1411     {
1412       if (si->scc_stack.length () > 0
1413           && si->dfs[si->scc_stack.last ()] >= my_dfs)
1414         {
1415           bitmap scc = BITMAP_ALLOC (NULL);
1416           unsigned int lowest_node;
1417           bitmap_iterator bi;
1418
1419           bitmap_set_bit (scc, n);
1420
1421           while (si->scc_stack.length () != 0
1422                  && si->dfs[si->scc_stack.last ()] >= my_dfs)
1423             {
1424               unsigned int w = si->scc_stack.pop ();
1425
1426               bitmap_set_bit (scc, w);
1427             }
1428
1429           lowest_node = bitmap_first_set_bit (scc);
1430           gcc_assert (lowest_node < FIRST_REF_NODE);
1431
1432           /* Collapse the SCC nodes into a single node, and mark the
1433              indirect cycles.  */
1434           EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (scc, 0, i, bi)
1435             {
1436               if (i < FIRST_REF_NODE)
1437                 {
1438                   if (unite (lowest_node, i))
1439                     unify_nodes (graph, lowest_node, i, false);
1440                 }
1441               else
1442                 {
1443                   unite (lowest_node, i);
1444                   graph->indirect_cycles[i - FIRST_REF_NODE] = lowest_node;
1445                 }
1446             }
1447         }
1448       bitmap_set_bit (si->deleted, n);
1449     }
1450   else
1451     si->scc_stack.safe_push (n);
1452 }
1453
1454 /* Unify node FROM into node TO, updating the changed count if
1455    necessary when UPDATE_CHANGED is true.  */
1456
1457 static void
1458 unify_nodes (constraint_graph_t graph, unsigned int to, unsigned int from,
1459              bool update_changed)
1460 {
1461
1462   gcc_assert (to != from && find (to) == to);
1463   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
1464     fprintf (dump_file, "Unifying %s to %s\n",
1465              get_varinfo (from)->name,
1466              get_varinfo (to)->name);
1467
1468   if (update_changed)
1469     stats.unified_vars_dynamic++;
1470   else
1471     stats.unified_vars_static++;
1472
1473   merge_graph_nodes (graph, to, from);
1474   merge_node_constraints (graph, to, from);
1475
1476   /* Mark TO as changed if FROM was changed. If TO was already marked
1477      as changed, decrease the changed count.  */
1478
1479   if (update_changed
1480       && bitmap_bit_p (changed, from))
1481     {
1482       bitmap_clear_bit (changed, from);
1483       bitmap_set_bit (changed, to);
1484     }
1485   if (get_varinfo (from)->solution)
1486     {
1487       /* If the solution changes because of the merging, we need to mark
1488          the variable as changed.  */
1489       if (bitmap_ior_into (get_varinfo (to)->solution,
1490                            get_varinfo (from)->solution))
1491         {
1492           if (update_changed)
1493             bitmap_set_bit (changed, to);
1494         }
1495
1496       BITMAP_FREE (get_varinfo (from)->solution);
1497       if (get_varinfo (from)->oldsolution)
1498         BITMAP_FREE (get_varinfo (from)->oldsolution);
1499
1500       if (stats.iterations > 0
1501           && get_varinfo (to)->oldsolution)
1502         BITMAP_FREE (get_varinfo (to)->oldsolution);
1503     }
1504   if (valid_graph_edge (graph, to, to))
1505     {
1506       if (graph->succs[to])
1507         bitmap_clear_bit (graph->succs[to], to);
1508     }
1509 }
1510
1511 /* Information needed to compute the topological ordering of a graph.  */
1512
1513 struct topo_info
1514 {
1515   /* sbitmap of visited nodes.  */
1516   sbitmap visited;
1517   /* Array that stores the topological order of the graph, *in
1518      reverse*.  */
1519   vec<unsigned> topo_order;
1520 };
1521
1522
1523 /* Initialize and return a topological info structure.  */
1524
1525 static struct topo_info *
1526 init_topo_info (void)
1527 {
1528   size_t size = graph->size;
1529   struct topo_info *ti = XNEW (struct topo_info);
1530   ti->visited = sbitmap_alloc (size);
1531   bitmap_clear (ti->visited);
1532   ti->topo_order.create (1);
1533   return ti;
1534 }
1535
1536
1537 /* Free the topological sort info pointed to by TI.  */
1538
1539 static void
1540 free_topo_info (struct topo_info *ti)
1541 {
1542   sbitmap_free (ti->visited);
1543   ti->topo_order.release ();
1544   free (ti);
1545 }
1546
1547 /* Visit the graph in topological order, and store the order in the
1548    topo_info structure.  */
1549
1550 static void
1551 topo_visit (constraint_graph_t graph, struct topo_info *ti,
1552             unsigned int n)
1553 {
1554   bitmap_iterator bi;
1555   unsigned int j;
1556
1557   bitmap_set_bit (ti->visited, n);
1558
1559   if (graph->succs[n])
1560     EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (graph->succs[n], 0, j, bi)
1561       {
1562         if (!bitmap_bit_p (ti->visited, j))
1563           topo_visit (graph, ti, j);
1564       }
1565
1566   ti->topo_order.safe_push (n);
1567 }
1568
1569 /* Process a constraint C that represents x = *(y + off), using DELTA as the
1570    starting solution for y.  */
1571
1572 static void
1573 do_sd_constraint (constraint_graph_t graph, constraint_t c,
1574                   bitmap delta)
1575 {
1576   unsigned int lhs = c->lhs.var;
1577   bool flag = false;
1578   bitmap sol = get_varinfo (lhs)->solution;
1579   unsigned int j;
1580   bitmap_iterator bi;
1581   HOST_WIDE_INT roffset = c->rhs.offset;
1582
1583   /* Our IL does not allow this.  */
1584   gcc_assert (c->lhs.offset == 0);
1585
1586   /* If the solution of Y contains anything it is good enough to transfer
1587      this to the LHS.  */
1588   if (bitmap_bit_p (delta, anything_id))
1589     {
1590       flag |= bitmap_set_bit (sol, anything_id);
1591       goto done;
1592     }
1593
1594   /* If we do not know at with offset the rhs is dereferenced compute
1595      the reachability set of DELTA, conservatively assuming it is
1596      dereferenced at all valid offsets.  */
1597   if (roffset == UNKNOWN_OFFSET)
1598     {
1599       solution_set_expand (delta, delta);
1600       /* No further offset processing is necessary.  */
1601       roffset = 0;
1602     }
1603
1604   /* For each variable j in delta (Sol(y)), add
1605      an edge in the graph from j to x, and union Sol(j) into Sol(x).  */
1606   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (delta, 0, j, bi)
1607     {
1608       varinfo_t v = get_varinfo (j);
1609       HOST_WIDE_INT fieldoffset = v->offset + roffset;
1610       unsigned int t;
1611
1612       if (v->is_full_var)
1613         fieldoffset = v->offset;
1614       else if (roffset != 0)
1615         v = first_vi_for_offset (v, fieldoffset);
1616       /* If the access is outside of the variable we can ignore it.  */
1617       if (!v)
1618         continue;
1619
1620       do
1621         {
1622           t = find (v->id);
1623
1624           /* Adding edges from the special vars is pointless.
1625              They don't have sets that can change.  */
1626           if (get_varinfo (t)->is_special_var)
1627             flag |= bitmap_ior_into (sol, get_varinfo (t)->solution);
1628           /* Merging the solution from ESCAPED needlessly increases
1629              the set.  Use ESCAPED as representative instead.  */
1630           else if (v->id == escaped_id)
1631             flag |= bitmap_set_bit (sol, escaped_id);
1632           else if (v->may_have_pointers
1633                    && add_graph_edge (graph, lhs, t))
1634             flag |= bitmap_ior_into (sol, get_varinfo (t)->solution);
1635
1636           /* If the variable is not exactly at the requested offset
1637              we have to include the next one.  */
1638           if (v->offset == (unsigned HOST_WIDE_INT)fieldoffset
1639               || v->next == NULL)
1640             break;
1641
1642           v = v->next;
1643           fieldoffset = v->offset;
1644         }
1645       while (1);
1646     }
1647
1648 done:
1649   /* If the LHS solution changed, mark the var as changed.  */
1650   if (flag)
1651     {
1652       get_varinfo (lhs)->solution = sol;
1653       bitmap_set_bit (changed, lhs);
1654     }
1655 }
1656
1657 /* Process a constraint C that represents *(x + off) = y using DELTA
1658    as the starting solution for x.  */
1659
1660 static void
1661 do_ds_constraint (constraint_t c, bitmap delta)
1662 {
1663   unsigned int rhs = c->rhs.var;
1664   bitmap sol = get_varinfo (rhs)->solution;
1665   unsigned int j;
1666   bitmap_iterator bi;
1667   HOST_WIDE_INT loff = c->lhs.offset;
1668   bool escaped_p = false;
1669
1670   /* Our IL does not allow this.  */
1671   gcc_assert (c->rhs.offset == 0);
1672
1673   /* If the solution of y contains ANYTHING simply use the ANYTHING
1674      solution.  This avoids needlessly increasing the points-to sets.  */
1675   if (bitmap_bit_p (sol, anything_id))
1676     sol = get_varinfo (find (anything_id))->solution;
1677
1678   /* If the solution for x contains ANYTHING we have to merge the
1679      solution of y into all pointer variables which we do via
1680      STOREDANYTHING.  */
1681   if (bitmap_bit_p (delta, anything_id))
1682     {
1683       unsigned t = find (storedanything_id);
1684       if (add_graph_edge (graph, t, rhs))
1685         {
1686           if (bitmap_ior_into (get_varinfo (t)->solution, sol))
1687             bitmap_set_bit (changed, t);
1688         }
1689       return;
1690     }
1691
1692   /* If we do not know at with offset the rhs is dereferenced compute
1693      the reachability set of DELTA, conservatively assuming it is
1694      dereferenced at all valid offsets.  */
1695   if (loff == UNKNOWN_OFFSET)
1696     {
1697       solution_set_expand (delta, delta);
1698       loff = 0;
1699     }
1700
1701   /* For each member j of delta (Sol(x)), add an edge from y to j and
1702      union Sol(y) into Sol(j) */
1703   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (delta, 0, j, bi)
1704     {
1705       varinfo_t v = get_varinfo (j);
1706       unsigned int t;
1707       HOST_WIDE_INT fieldoffset = v->offset + loff;
1708
1709       if (v->is_full_var)
1710         fieldoffset = v->offset;
1711       else if (loff != 0)
1712         v = first_vi_for_offset (v, fieldoffset);
1713       /* If the access is outside of the variable we can ignore it.  */
1714       if (!v)
1715         continue;
1716
1717       do
1718         {
1719           if (v->may_have_pointers)
1720             {
1721               /* If v is a global variable then this is an escape point.  */
1722               if (v->is_global_var
1723                   && !escaped_p)
1724                 {
1725                   t = find (escaped_id);
1726                   if (add_graph_edge (graph, t, rhs)
1727                       && bitmap_ior_into (get_varinfo (t)->solution, sol))
1728                     bitmap_set_bit (changed, t);
1729                   /* Enough to let rhs escape once.  */
1730                   escaped_p = true;
1731                 }
1732
1733               if (v->is_special_var)
1734                 break;
1735
1736               t = find (v->id);
1737               if (add_graph_edge (graph, t, rhs)
1738                   && bitmap_ior_into (get_varinfo (t)->solution, sol))
1739                 bitmap_set_bit (changed, t);
1740             }
1741
1742           /* If the variable is not exactly at the requested offset
1743              we have to include the next one.  */
1744           if (v->offset == (unsigned HOST_WIDE_INT)fieldoffset
1745               || v->next == NULL)
1746             break;
1747
1748           v = v->next;
1749           fieldoffset = v->offset;
1750         }
1751       while (1);
1752     }
1753 }
1754
1755 /* Handle a non-simple (simple meaning requires no iteration),
1756    constraint (IE *x = &y, x = *y, *x = y, and x = y with offsets involved).  */
1757
1758 static void
1759 do_complex_constraint (constraint_graph_t graph, constraint_t c, bitmap delta)
1760 {
1761   if (c->lhs.type == DEREF)
1762     {
1763       if (c->rhs.type == ADDRESSOF)
1764         {
1765           gcc_unreachable();
1766         }
1767       else
1768         {
1769           /* *x = y */
1770           do_ds_constraint (c, delta);
1771         }
1772     }
1773   else if (c->rhs.type == DEREF)
1774     {
1775       /* x = *y */
1776       if (!(get_varinfo (c->lhs.var)->is_special_var))
1777         do_sd_constraint (graph, c, delta);
1778     }
1779   else
1780     {
1781       bitmap tmp;
1782       bitmap solution;
1783       bool flag = false;
1784
1785       gcc_assert (c->rhs.type == SCALAR && c->lhs.type == SCALAR);
1786       solution = get_varinfo (c->rhs.var)->solution;
1787       tmp = get_varinfo (c->lhs.var)->solution;
1788
1789       flag = set_union_with_increment (tmp, solution, c->rhs.offset);
1790
1791       if (flag)
1792         {
1793           get_varinfo (c->lhs.var)->solution = tmp;
1794           bitmap_set_bit (changed, c->lhs.var);
1795         }
1796     }
1797 }
1798
1799 /* Initialize and return a new SCC info structure.  */
1800
1801 static struct scc_info *
1802 init_scc_info (size_t size)
1803 {
1804   struct scc_info *si = XNEW (struct scc_info);
1805   size_t i;
1806
1807   si->current_index = 0;
1808   si->visited = sbitmap_alloc (size);
1809   bitmap_clear (si->visited);
1810   si->deleted = sbitmap_alloc (size);
1811   bitmap_clear (si->deleted);
1812   si->node_mapping = XNEWVEC (unsigned int, size);
1813   si->dfs = XCNEWVEC (unsigned int, size);
1814
1815   for (i = 0; i < size; i++)
1816     si->node_mapping[i] = i;
1817
1818   si->scc_stack.create (1);
1819   return si;
1820 }
1821
1822 /* Free an SCC info structure pointed to by SI */
1823
1824 static void
1825 free_scc_info (struct scc_info *si)
1826 {
1827   sbitmap_free (si->visited);
1828   sbitmap_free (si->deleted);
1829   free (si->node_mapping);
1830   free (si->dfs);
1831   si->scc_stack.release ();
1832   free (si);
1833 }
1834
1835
1836 /* Find indirect cycles in GRAPH that occur, using strongly connected
1837    components, and note them in the indirect cycles map.
1838
1839    This technique comes from Ben Hardekopf and Calvin Lin,
1840    "It Pays to be Lazy: Fast and Accurate Pointer Analysis for Millions of
1841    Lines of Code", submitted to PLDI 2007.  */
1842
1843 static void
1844 find_indirect_cycles (constraint_graph_t graph)
1845 {
1846   unsigned int i;
1847   unsigned int size = graph->size;
1848   struct scc_info *si = init_scc_info (size);
1849
1850   for (i = 0; i < MIN (LAST_REF_NODE, size); i ++ )
1851     if (!bitmap_bit_p (si->visited, i) && find (i) == i)
1852       scc_visit (graph, si, i);
1853
1854   free_scc_info (si);
1855 }
1856
1857 /* Compute a topological ordering for GRAPH, and store the result in the
1858    topo_info structure TI.  */
1859
1860 static void
1861 compute_topo_order (constraint_graph_t graph,
1862                     struct topo_info *ti)
1863 {
1864   unsigned int i;
1865   unsigned int size = graph->size;
1866
1867   for (i = 0; i != size; ++i)
1868     if (!bitmap_bit_p (ti->visited, i) && find (i) == i)
1869       topo_visit (graph, ti, i);
1870 }
1871
1872 /* Structure used to for hash value numbering of pointer equivalence
1873    classes.  */
1874
1875 typedef struct equiv_class_label
1876 {
1877   hashval_t hashcode;
1878   unsigned int equivalence_class;
1879   bitmap labels;
1880 } *equiv_class_label_t;
1881 typedef const struct equiv_class_label *const_equiv_class_label_t;
1882
1883 /* A hashtable for mapping a bitmap of labels->pointer equivalence
1884    classes.  */
1885 static htab_t pointer_equiv_class_table;
1886
1887 /* A hashtable for mapping a bitmap of labels->location equivalence
1888    classes.  */
1889 static htab_t location_equiv_class_table;
1890
1891 /* Hash function for a equiv_class_label_t */
1892
1893 static hashval_t
1894 equiv_class_label_hash (const void *p)
1895 {
1896   const_equiv_class_label_t const ecl = (const_equiv_class_label_t) p;
1897   return ecl->hashcode;
1898 }
1899
1900 /* Equality function for two equiv_class_label_t's.  */
1901
1902 static int
1903 equiv_class_label_eq (const void *p1, const void *p2)
1904 {
1905   const_equiv_class_label_t const eql1 = (const_equiv_class_label_t) p1;
1906   const_equiv_class_label_t const eql2 = (const_equiv_class_label_t) p2;
1907   return (eql1->hashcode == eql2->hashcode
1908           && bitmap_equal_p (eql1->labels, eql2->labels));
1909 }
1910
1911 /* Lookup a equivalence class in TABLE by the bitmap of LABELS with
1912    hash HAS it contains.  Sets *REF_LABELS to the bitmap LABELS
1913    is equivalent to.  */
1914
1915 static equiv_class_label *
1916 equiv_class_lookup_or_add (htab_t table, bitmap labels)
1917 {
1918   equiv_class_label **slot;
1919   equiv_class_label ecl;
1920
1921   ecl.labels = labels;
1922   ecl.hashcode = bitmap_hash (labels);
1923   slot = (equiv_class_label **) htab_find_slot_with_hash (table, &ecl,
1924                                                           ecl.hashcode, INSERT);
1925   if (!*slot)
1926     {
1927       *slot = XNEW (struct equiv_class_label);
1928       (*slot)->labels = labels;
1929       (*slot)->hashcode = ecl.hashcode;
1930       (*slot)->equivalence_class = 0;
1931     }
1932
1933   return *slot;
1934 }
1935
1936 /* Perform offline variable substitution.
1937
1938    This is a worst case quadratic time way of identifying variables
1939    that must have equivalent points-to sets, including those caused by
1940    static cycles, and single entry subgraphs, in the constraint graph.
1941
1942    The technique is described in "Exploiting Pointer and Location
1943    Equivalence to Optimize Pointer Analysis. In the 14th International
1944    Static Analysis Symposium (SAS), August 2007."  It is known as the
1945    "HU" algorithm, and is equivalent to value numbering the collapsed
1946    constraint graph including evaluating unions.
1947
1948    The general method of finding equivalence classes is as follows:
1949    Add fake nodes (REF nodes) and edges for *a = b and a = *b constraints.
1950    Initialize all non-REF nodes to be direct nodes.
1951    For each constraint a = a U {b}, we set pts(a) = pts(a) u {fresh
1952    variable}
1953    For each constraint containing the dereference, we also do the same
1954    thing.
1955
1956    We then compute SCC's in the graph and unify nodes in the same SCC,
1957    including pts sets.
1958
1959    For each non-collapsed node x:
1960     Visit all unvisited explicit incoming edges.
1961     Ignoring all non-pointers, set pts(x) = Union of pts(a) for y
1962     where y->x.
1963     Lookup the equivalence class for pts(x).
1964      If we found one, equivalence_class(x) = found class.
1965      Otherwise, equivalence_class(x) = new class, and new_class is
1966     added to the lookup table.
1967
1968    All direct nodes with the same equivalence class can be replaced
1969    with a single representative node.
1970    All unlabeled nodes (label == 0) are not pointers and all edges
1971    involving them can be eliminated.
1972    We perform these optimizations during rewrite_constraints
1973
1974    In addition to pointer equivalence class finding, we also perform
1975    location equivalence class finding.  This is the set of variables
1976    that always appear together in points-to sets.  We use this to
1977    compress the size of the points-to sets.  */
1978
1979 /* Current maximum pointer equivalence class id.  */
1980 static int pointer_equiv_class;
1981
1982 /* Current maximum location equivalence class id.  */
1983 static int location_equiv_class;
1984
1985 /* Recursive routine to find strongly connected components in GRAPH,
1986    and label it's nodes with DFS numbers.  */
1987
1988 static void
1989 condense_visit (constraint_graph_t graph, struct scc_info *si, unsigned int n)
1990 {
1991   unsigned int i;
1992   bitmap_iterator bi;
1993   unsigned int my_dfs;
1994
1995   gcc_assert (si->node_mapping[n] == n);
1996   bitmap_set_bit (si->visited, n);
1997   si->dfs[n] = si->current_index ++;
1998   my_dfs = si->dfs[n];
1999
2000   /* Visit all the successors.  */
2001   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->preds[n], 0, i, bi)
2002     {
2003       unsigned int w = si->node_mapping[i];
2004
2005       if (bitmap_bit_p (si->deleted, w))
2006         continue;
2007
2008       if (!bitmap_bit_p (si->visited, w))
2009         condense_visit (graph, si, w);
2010       {
2011         unsigned int t = si->node_mapping[w];
2012         unsigned int nnode = si->node_mapping[n];
2013         gcc_assert (nnode == n);
2014
2015         if (si->dfs[t] < si->dfs[nnode])
2016           si->dfs[n] = si->dfs[t];
2017       }
2018     }
2019
2020   /* Visit all the implicit predecessors.  */
2021   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->implicit_preds[n], 0, i, bi)
2022     {
2023       unsigned int w = si->node_mapping[i];
2024
2025       if (bitmap_bit_p (si->deleted, w))
2026         continue;
2027
2028       if (!bitmap_bit_p (si->visited, w))
2029         condense_visit (graph, si, w);
2030       {
2031         unsigned int t = si->node_mapping[w];
2032         unsigned int nnode = si->node_mapping[n];
2033         gcc_assert (nnode == n);
2034
2035         if (si->dfs[t] < si->dfs[nnode])
2036           si->dfs[n] = si->dfs[t];
2037       }
2038     }
2039
2040   /* See if any components have been identified.  */
2041   if (si->dfs[n] == my_dfs)
2042     {
2043       while (si->scc_stack.length () != 0
2044              && si->dfs[si->scc_stack.last ()] >= my_dfs)
2045         {
2046           unsigned int w = si->scc_stack.pop ();
2047           si->node_mapping[w] = n;
2048
2049           if (!bitmap_bit_p (graph->direct_nodes, w))
2050             bitmap_clear_bit (graph->direct_nodes, n);
2051
2052           /* Unify our nodes.  */
2053           if (graph->preds[w])
2054             {
2055               if (!graph->preds[n])
2056                 graph->preds[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2057               bitmap_ior_into (graph->preds[n], graph->preds[w]);
2058             }
2059           if (graph->implicit_preds[w])
2060             {
2061               if (!graph->implicit_preds[n])
2062                 graph->implicit_preds[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2063               bitmap_ior_into (graph->implicit_preds[n],
2064                                graph->implicit_preds[w]);
2065             }
2066           if (graph->points_to[w])
2067             {
2068               if (!graph->points_to[n])
2069                 graph->points_to[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2070               bitmap_ior_into (graph->points_to[n],
2071                                graph->points_to[w]);
2072             }
2073         }
2074       bitmap_set_bit (si->deleted, n);
2075     }
2076   else
2077     si->scc_stack.safe_push (n);
2078 }
2079
2080 /* Label pointer equivalences.  */
2081
2082 static void
2083 label_visit (constraint_graph_t graph, struct scc_info *si, unsigned int n)
2084 {
2085   unsigned int i, first_pred;
2086   bitmap_iterator bi;
2087
2088   bitmap_set_bit (si->visited, n);
2089
2090   /* Label and union our incoming edges's points to sets.  */
2091   first_pred = -1U;
2092   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->preds[n], 0, i, bi)
2093     {
2094       unsigned int w = si->node_mapping[i];
2095       if (!bitmap_bit_p (si->visited, w))
2096         label_visit (graph, si, w);
2097
2098       /* Skip unused edges  */
2099       if (w == n || graph->pointer_label[w] == 0)
2100         continue;
2101
2102       if (graph->points_to[w])
2103         {
2104           if (!graph->points_to[n])
2105             {
2106               if (first_pred == -1U)
2107                 first_pred = w;
2108               else
2109                 {
2110                   graph->points_to[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2111                   bitmap_ior (graph->points_to[n],
2112                               graph->points_to[first_pred],
2113                               graph->points_to[w]);
2114                 }
2115             }
2116           else
2117             bitmap_ior_into(graph->points_to[n], graph->points_to[w]);
2118         }
2119     }
2120
2121   /* Indirect nodes get fresh variables and a new pointer equiv class.  */
2122   if (!bitmap_bit_p (graph->direct_nodes, n))
2123     {
2124       if (!graph->points_to[n])
2125         {
2126           graph->points_to[n] = BITMAP_ALLOC (&predbitmap_obstack);
2127           if (first_pred != -1U)
2128             bitmap_copy (graph->points_to[n], graph->points_to[first_pred]);
2129         }
2130       bitmap_set_bit (graph->points_to[n], FIRST_REF_NODE + n);
2131       graph->pointer_label[n] = pointer_equiv_class++;
2132       equiv_class_label_t ecl;
2133       ecl = equiv_class_lookup_or_add (pointer_equiv_class_table,
2134                                        graph->points_to[n]);
2135       ecl->equivalence_class = graph->pointer_label[n];
2136       return;
2137     }
2138
2139   /* If there was only a single non-empty predecessor the pointer equiv
2140      class is the same.  */
2141   if (!graph->points_to[n])
2142     {
2143       if (first_pred != -1U)
2144         {
2145           graph->pointer_label[n] = graph->pointer_label[first_pred];
2146           graph->points_to[n] = graph->points_to[first_pred];
2147         }
2148       return;
2149     }
2150
2151   if (!bitmap_empty_p (graph->points_to[n]))
2152     {
2153       equiv_class_label_t ecl;
2154       ecl = equiv_class_lookup_or_add (pointer_equiv_class_table,
2155                                        graph->points_to[n]);
2156       if (ecl->equivalence_class == 0)
2157         ecl->equivalence_class = pointer_equiv_class++;
2158       else
2159         {
2160           BITMAP_FREE (graph->points_to[n]);
2161           graph->points_to[n] = ecl->labels;
2162         }
2163       graph->pointer_label[n] = ecl->equivalence_class;
2164     }
2165 }
2166
2167 /* Perform offline variable substitution, discovering equivalence
2168    classes, and eliminating non-pointer variables.  */
2169
2170 static struct scc_info *
2171 perform_var_substitution (constraint_graph_t graph)
2172 {
2173   unsigned int i;
2174   unsigned int size = graph->size;
2175   struct scc_info *si = init_scc_info (size);
2176
2177   bitmap_obstack_initialize (&iteration_obstack);
2178   pointer_equiv_class_table = htab_create (511, equiv_class_label_hash,
2179                                            equiv_class_label_eq, free);
2180   location_equiv_class_table = htab_create (511, equiv_class_label_hash,
2181                                             equiv_class_label_eq, free);
2182   pointer_equiv_class = 1;
2183   location_equiv_class = 1;
2184
2185   /* Condense the nodes, which means to find SCC's, count incoming
2186      predecessors, and unite nodes in SCC's.  */
2187   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2188     if (!bitmap_bit_p (si->visited, si->node_mapping[i]))
2189       condense_visit (graph, si, si->node_mapping[i]);
2190
2191   bitmap_clear (si->visited);
2192   /* Actually the label the nodes for pointer equivalences  */
2193   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2194     if (!bitmap_bit_p (si->visited, si->node_mapping[i]))
2195       label_visit (graph, si, si->node_mapping[i]);
2196
2197   /* Calculate location equivalence labels.  */
2198   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2199     {
2200       bitmap pointed_by;
2201       bitmap_iterator bi;
2202       unsigned int j;
2203
2204       if (!graph->pointed_by[i])
2205         continue;
2206       pointed_by = BITMAP_ALLOC (&iteration_obstack);
2207
2208       /* Translate the pointed-by mapping for pointer equivalence
2209          labels.  */
2210       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (graph->pointed_by[i], 0, j, bi)
2211         {
2212           bitmap_set_bit (pointed_by,
2213                           graph->pointer_label[si->node_mapping[j]]);
2214         }
2215       /* The original pointed_by is now dead.  */
2216       BITMAP_FREE (graph->pointed_by[i]);
2217
2218       /* Look up the location equivalence label if one exists, or make
2219          one otherwise.  */
2220       equiv_class_label_t ecl;
2221       ecl = equiv_class_lookup_or_add (location_equiv_class_table, pointed_by);
2222       if (ecl->equivalence_class == 0)
2223         ecl->equivalence_class = location_equiv_class++;
2224       else
2225         {
2226           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2227             fprintf (dump_file, "Found location equivalence for node %s\n",
2228                      get_varinfo (i)->name);
2229           BITMAP_FREE (pointed_by);
2230         }
2231       graph->loc_label[i] = ecl->equivalence_class;
2232
2233     }
2234
2235   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2236     for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2237       {
2238         unsigned j = si->node_mapping[i];
2239         if (j != i)
2240           {
2241             fprintf (dump_file, "%s node id %d ",
2242                      bitmap_bit_p (graph->direct_nodes, i)
2243                      ? "Direct" : "Indirect", i);
2244             if (i < FIRST_REF_NODE)
2245               fprintf (dump_file, "\"%s\"", get_varinfo (i)->name);
2246             else
2247               fprintf (dump_file, "\"*%s\"",
2248                        get_varinfo (i - FIRST_REF_NODE)->name);
2249             fprintf (dump_file, " mapped to SCC leader node id %d ", j);
2250             if (j < FIRST_REF_NODE)
2251               fprintf (dump_file, "\"%s\"\n", get_varinfo (j)->name);
2252             else
2253               fprintf (dump_file, "\"*%s\"\n",
2254                        get_varinfo (j - FIRST_REF_NODE)->name);
2255           }
2256         else
2257           {
2258             fprintf (dump_file,
2259                      "Equivalence classes for %s node id %d ",
2260                      bitmap_bit_p (graph->direct_nodes, i)
2261                      ? "direct" : "indirect", i);
2262             if (i < FIRST_REF_NODE)
2263               fprintf (dump_file, "\"%s\"", get_varinfo (i)->name);
2264             else
2265               fprintf (dump_file, "\"*%s\"",
2266                        get_varinfo (i - FIRST_REF_NODE)->name);
2267             fprintf (dump_file,
2268                      ": pointer %d, location %d\n",
2269                      graph->pointer_label[i], graph->loc_label[i]);
2270           }
2271       }
2272
2273   /* Quickly eliminate our non-pointer variables.  */
2274
2275   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2276     {
2277       unsigned int node = si->node_mapping[i];
2278
2279       if (graph->pointer_label[node] == 0)
2280         {
2281           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2282             fprintf (dump_file,
2283                      "%s is a non-pointer variable, eliminating edges.\n",
2284                      get_varinfo (node)->name);
2285           stats.nonpointer_vars++;
2286           clear_edges_for_node (graph, node);
2287         }
2288     }
2289
2290   return si;
2291 }
2292
2293 /* Free information that was only necessary for variable
2294    substitution.  */
2295
2296 static void
2297 free_var_substitution_info (struct scc_info *si)
2298 {
2299   free_scc_info (si);
2300   free (graph->pointer_label);
2301   free (graph->loc_label);
2302   free (graph->pointed_by);
2303   free (graph->points_to);
2304   free (graph->eq_rep);
2305   sbitmap_free (graph->direct_nodes);
2306   htab_delete (pointer_equiv_class_table);
2307   htab_delete (location_equiv_class_table);
2308   bitmap_obstack_release (&iteration_obstack);
2309 }
2310
2311 /* Return an existing node that is equivalent to NODE, which has
2312    equivalence class LABEL, if one exists.  Return NODE otherwise.  */
2313
2314 static unsigned int
2315 find_equivalent_node (constraint_graph_t graph,
2316                       unsigned int node, unsigned int label)
2317 {
2318   /* If the address version of this variable is unused, we can
2319      substitute it for anything else with the same label.
2320      Otherwise, we know the pointers are equivalent, but not the
2321      locations, and we can unite them later.  */
2322
2323   if (!bitmap_bit_p (graph->address_taken, node))
2324     {
2325       gcc_assert (label < graph->size);
2326
2327       if (graph->eq_rep[label] != -1)
2328         {
2329           /* Unify the two variables since we know they are equivalent.  */
2330           if (unite (graph->eq_rep[label], node))
2331             unify_nodes (graph, graph->eq_rep[label], node, false);
2332           return graph->eq_rep[label];
2333         }
2334       else
2335         {
2336           graph->eq_rep[label] = node;
2337           graph->pe_rep[label] = node;
2338         }
2339     }
2340   else
2341     {
2342       gcc_assert (label < graph->size);
2343       graph->pe[node] = label;
2344       if (graph->pe_rep[label] == -1)
2345         graph->pe_rep[label] = node;
2346     }
2347
2348   return node;
2349 }
2350
2351 /* Unite pointer equivalent but not location equivalent nodes in
2352    GRAPH.  This may only be performed once variable substitution is
2353    finished.  */
2354
2355 static void
2356 unite_pointer_equivalences (constraint_graph_t graph)
2357 {
2358   unsigned int i;
2359
2360   /* Go through the pointer equivalences and unite them to their
2361      representative, if they aren't already.  */
2362   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
2363     {
2364       unsigned int label = graph->pe[i];
2365       if (label)
2366         {
2367           int label_rep = graph->pe_rep[label];
2368
2369           if (label_rep == -1)
2370             continue;
2371
2372           label_rep = find (label_rep);
2373           if (label_rep >= 0 && unite (label_rep, find (i)))
2374             unify_nodes (graph, label_rep, i, false);
2375         }
2376     }
2377 }
2378
2379 /* Move complex constraints to the GRAPH nodes they belong to.  */
2380
2381 static void
2382 move_complex_constraints (constraint_graph_t graph)
2383 {
2384   int i;
2385   constraint_t c;
2386
2387   FOR_EACH_VEC_ELT (constraints, i, c)
2388     {
2389       if (c)
2390         {
2391           struct constraint_expr lhs = c->lhs;
2392           struct constraint_expr rhs = c->rhs;
2393
2394           if (lhs.type == DEREF)
2395             {
2396               insert_into_complex (graph, lhs.var, c);
2397             }
2398           else if (rhs.type == DEREF)
2399             {
2400               if (!(get_varinfo (lhs.var)->is_special_var))
2401                 insert_into_complex (graph, rhs.var, c);
2402             }
2403           else if (rhs.type != ADDRESSOF && lhs.var > anything_id
2404                    && (lhs.offset != 0 || rhs.offset != 0))
2405             {
2406               insert_into_complex (graph, rhs.var, c);
2407             }
2408         }
2409     }
2410 }
2411
2412
2413 /* Optimize and rewrite complex constraints while performing
2414    collapsing of equivalent nodes.  SI is the SCC_INFO that is the
2415    result of perform_variable_substitution.  */
2416
2417 static void
2418 rewrite_constraints (constraint_graph_t graph,
2419                      struct scc_info *si)
2420 {
2421   int i;
2422   unsigned int j;
2423   constraint_t c;
2424
2425   for (j = 0; j < graph->size; j++)
2426     gcc_assert (find (j) == j);
2427
2428   FOR_EACH_VEC_ELT (constraints, i, c)
2429     {
2430       struct constraint_expr lhs = c->lhs;
2431       struct constraint_expr rhs = c->rhs;
2432       unsigned int lhsvar = find (lhs.var);
2433       unsigned int rhsvar = find (rhs.var);
2434       unsigned int lhsnode, rhsnode;
2435       unsigned int lhslabel, rhslabel;
2436
2437       lhsnode = si->node_mapping[lhsvar];
2438       rhsnode = si->node_mapping[rhsvar];
2439       lhslabel = graph->pointer_label[lhsnode];
2440       rhslabel = graph->pointer_label[rhsnode];
2441
2442       /* See if it is really a non-pointer variable, and if so, ignore
2443          the constraint.  */
2444       if (lhslabel == 0)
2445         {
2446           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2447             {
2448
2449               fprintf (dump_file, "%s is a non-pointer variable,"
2450                        "ignoring constraint:",
2451                        get_varinfo (lhs.var)->name);
2452               dump_constraint (dump_file, c);
2453               fprintf (dump_file, "\n");
2454             }
2455           constraints[i] = NULL;
2456           continue;
2457         }
2458
2459       if (rhslabel == 0)
2460         {
2461           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
2462             {
2463
2464               fprintf (dump_file, "%s is a non-pointer variable,"
2465                        "ignoring constraint:",
2466                        get_varinfo (rhs.var)->name);
2467               dump_constraint (dump_file, c);
2468               fprintf (dump_file, "\n");
2469             }
2470           constraints[i] = NULL;
2471           continue;
2472         }
2473
2474       lhsvar = find_equivalent_node (graph, lhsvar, lhslabel);
2475       rhsvar = find_equivalent_node (graph, rhsvar, rhslabel);
2476       c->lhs.var = lhsvar;
2477       c->rhs.var = rhsvar;
2478
2479     }
2480 }
2481
2482 /* Eliminate indirect cycles involving NODE.  Return true if NODE was
2483    part of an SCC, false otherwise.  */
2484
2485 static bool
2486 eliminate_indirect_cycles (unsigned int node)
2487 {
2488   if (graph->indirect_cycles[node] != -1
2489       && !bitmap_empty_p (get_varinfo (node)->solution))
2490     {
2491       unsigned int i;
2492       vec<unsigned> queue = vNULL;
2493       int queuepos;
2494       unsigned int to = find (graph->indirect_cycles[node]);
2495       bitmap_iterator bi;
2496
2497       /* We can't touch the solution set and call unify_nodes
2498          at the same time, because unify_nodes is going to do
2499          bitmap unions into it. */
2500
2501       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (get_varinfo (node)->solution, 0, i, bi)
2502         {
2503           if (find (i) == i && i != to)
2504             {
2505               if (unite (to, i))
2506                 queue.safe_push (i);
2507             }
2508         }
2509
2510       for (queuepos = 0;
2511            queue.iterate (queuepos, &i);
2512            queuepos++)
2513         {
2514           unify_nodes (graph, to, i, true);
2515         }
2516       queue.release ();
2517       return true;
2518     }
2519   return false;
2520 }
2521
2522 /* Solve the constraint graph GRAPH using our worklist solver.
2523    This is based on the PW* family of solvers from the "Efficient Field
2524    Sensitive Pointer Analysis for C" paper.
2525    It works by iterating over all the graph nodes, processing the complex
2526    constraints and propagating the copy constraints, until everything stops
2527    changed.  This corresponds to steps 6-8 in the solving list given above.  */
2528
2529 static void
2530 solve_graph (constraint_graph_t graph)
2531 {
2532   unsigned int size = graph->size;
2533   unsigned int i;
2534   bitmap pts;
2535
2536   changed = BITMAP_ALLOC (NULL);
2537
2538   /* Mark all initial non-collapsed nodes as changed.  */
2539   for (i = 0; i < size; i++)
2540     {
2541       varinfo_t ivi = get_varinfo (i);
2542       if (find (i) == i && !bitmap_empty_p (ivi->solution)
2543           && ((graph->succs[i] && !bitmap_empty_p (graph->succs[i]))
2544               || graph->complex[i].length () > 0))
2545         bitmap_set_bit (changed, i);
2546     }
2547
2548   /* Allocate a bitmap to be used to store the changed bits.  */
2549   pts = BITMAP_ALLOC (&pta_obstack);
2550
2551   while (!bitmap_empty_p (changed))
2552     {
2553       unsigned int i;
2554       struct topo_info *ti = init_topo_info ();
2555       stats.iterations++;
2556
2557       bitmap_obstack_initialize (&iteration_obstack);
2558
2559       compute_topo_order (graph, ti);
2560
2561       while (ti->topo_order.length () != 0)
2562         {
2563
2564           i = ti->topo_order.pop ();
2565
2566           /* If this variable is not a representative, skip it.  */
2567           if (find (i) != i)
2568             continue;
2569
2570           /* In certain indirect cycle cases, we may merge this
2571              variable to another.  */
2572           if (eliminate_indirect_cycles (i) && find (i) != i)
2573             continue;
2574
2575           /* If the node has changed, we need to process the
2576              complex constraints and outgoing edges again.  */
2577           if (bitmap_clear_bit (changed, i))
2578             {
2579               unsigned int j;
2580               constraint_t c;
2581               bitmap solution;
2582               vec<constraint_t> complex = graph->complex[i];
2583               varinfo_t vi = get_varinfo (i);
2584               bool solution_empty;
2585
2586               /* Compute the changed set of solution bits.  */
2587               if (vi->oldsolution)
2588                 bitmap_and_compl (pts, vi->solution, vi->oldsolution);
2589               else
2590                 bitmap_copy (pts, vi->solution);
2591
2592               if (bitmap_empty_p (pts))
2593                 continue;
2594
2595               if (vi->oldsolution)
2596                 bitmap_ior_into (vi->oldsolution, pts);
2597               else
2598                 {
2599                   vi->oldsolution = BITMAP_ALLOC (&oldpta_obstack);
2600                   bitmap_copy (vi->oldsolution, pts);
2601                 }
2602
2603               solution = vi->solution;
2604               solution_empty = bitmap_empty_p (solution);
2605
2606               /* Process the complex constraints */
2607               FOR_EACH_VEC_ELT (complex, j, c)
2608                 {
2609                   /* XXX: This is going to unsort the constraints in
2610                      some cases, which will occasionally add duplicate
2611                      constraints during unification.  This does not
2612                      affect correctness.  */
2613                   c->lhs.var = find (c->lhs.var);
2614                   c->rhs.var = find (c->rhs.var);
2615
2616                   /* The only complex constraint that can change our
2617                      solution to non-empty, given an empty solution,
2618                      is a constraint where the lhs side is receiving
2619                      some set from elsewhere.  */
2620                   if (!solution_empty || c->lhs.type != DEREF)
2621                     do_complex_constraint (graph, c, pts);
2622                 }
2623
2624               solution_empty = bitmap_empty_p (solution);
2625
2626               if (!solution_empty)
2627                 {
2628                   bitmap_iterator bi;
2629                   unsigned eff_escaped_id = find (escaped_id);
2630
2631                   /* Propagate solution to all successors.  */
2632                   EXECUTE_IF_IN_NONNULL_BITMAP (graph->succs[i],
2633                                                 0, j, bi)
2634                     {
2635                       bitmap tmp;
2636                       bool flag;
2637
2638                       unsigned int to = find (j);
2639                       tmp = get_varinfo (to)->solution;
2640                       flag = false;
2641
2642                       /* Don't try to propagate to ourselves.  */
2643                       if (to == i)
2644                         continue;
2645
2646                       /* If we propagate from ESCAPED use ESCAPED as
2647                          placeholder.  */
2648                       if (i == eff_escaped_id)
2649                         flag = bitmap_set_bit (tmp, escaped_id);
2650                       else
2651                         flag = set_union_with_increment (tmp, pts, 0);
2652
2653                       if (flag)
2654                         {
2655                           get_varinfo (to)->solution = tmp;
2656                           bitmap_set_bit (changed, to);
2657                         }
2658                     }
2659                 }
2660             }
2661         }
2662       free_topo_info (ti);
2663       bitmap_obstack_release (&iteration_obstack);
2664     }
2665
2666   BITMAP_FREE (pts);
2667   BITMAP_FREE (changed);
2668   bitmap_obstack_release (&oldpta_obstack);
2669 }
2670
2671 /* Map from trees to variable infos.  */
2672 static struct pointer_map_t *vi_for_tree;
2673
2674
2675 /* Insert ID as the variable id for tree T in the vi_for_tree map.  */
2676
2677 static void
2678 insert_vi_for_tree (tree t, varinfo_t vi)
2679 {
2680   void **slot = pointer_map_insert (vi_for_tree, t);
2681   gcc_assert (vi);
2682   gcc_assert (*slot == NULL);
2683   *slot = vi;
2684 }
2685
2686 /* Find the variable info for tree T in VI_FOR_TREE.  If T does not
2687    exist in the map, return NULL, otherwise, return the varinfo we found.  */
2688
2689 static varinfo_t
2690 lookup_vi_for_tree (tree t)
2691 {
2692   void **slot = pointer_map_contains (vi_for_tree, t);
2693   if (slot == NULL)
2694     return NULL;
2695
2696   return (varinfo_t) *slot;
2697 }
2698
2699 /* Return a printable name for DECL  */
2700
2701 static const char *
2702 alias_get_name (tree decl)
2703 {
2704   const char *res = NULL;
2705   char *temp;
2706   int num_printed = 0;
2707
2708   if (!dump_file)
2709     return "NULL";
2710
2711   if (TREE_CODE (decl) == SSA_NAME)
2712     {
2713       res = get_name (decl);
2714       if (res)
2715         num_printed = asprintf (&temp, "%s_%u", res, SSA_NAME_VERSION (decl));
2716       else
2717         num_printed = asprintf (&temp, "_%u", SSA_NAME_VERSION (decl));
2718       if (num_printed > 0)
2719         {
2720           res = ggc_strdup (temp);
2721           free (temp);
2722         }
2723     }
2724   else if (DECL_P (decl))
2725     {
2726       if (DECL_ASSEMBLER_NAME_SET_P (decl))
2727         res = IDENTIFIER_POINTER (DECL_ASSEMBLER_NAME (decl));
2728       else
2729         {
2730           res = get_name (decl);
2731           if (!res)
2732             {
2733               num_printed = asprintf (&temp, "D.%u", DECL_UID (decl));
2734               if (num_printed > 0)
2735                 {
2736                   res = ggc_strdup (temp);
2737                   free (temp);
2738                 }
2739             }
2740         }
2741     }
2742   if (res != NULL)
2743     return res;
2744
2745   return "NULL";
2746 }
2747
2748 /* Find the variable id for tree T in the map.
2749    If T doesn't exist in the map, create an entry for it and return it.  */
2750
2751 static varinfo_t
2752 get_vi_for_tree (tree t)
2753 {
2754   void **slot = pointer_map_contains (vi_for_tree, t);
2755   if (slot == NULL)
2756     return get_varinfo (create_variable_info_for (t, alias_get_name (t)));
2757
2758   return (varinfo_t) *slot;
2759 }
2760
2761 /* Get a scalar constraint expression for a new temporary variable.  */
2762
2763 static struct constraint_expr
2764 new_scalar_tmp_constraint_exp (const char *name)
2765 {
2766   struct constraint_expr tmp;
2767   varinfo_t vi;
2768
2769   vi = new_var_info (NULL_TREE, name);
2770   vi->offset = 0;
2771   vi->size = -1;
2772   vi->fullsize = -1;
2773   vi->is_full_var = 1;
2774
2775   tmp.var = vi->id;
2776   tmp.type = SCALAR;
2777   tmp.offset = 0;
2778
2779   return tmp;
2780 }
2781
2782 /* Get a constraint expression vector from an SSA_VAR_P node.
2783    If address_p is true, the result will be taken its address of.  */
2784
2785 static void
2786 get_constraint_for_ssa_var (tree t, vec<ce_s> *results, bool address_p)
2787 {
2788   struct constraint_expr cexpr;
2789   varinfo_t vi;
2790
2791   /* We allow FUNCTION_DECLs here even though it doesn't make much sense.  */
2792   gcc_assert (TREE_CODE (t) == SSA_NAME || DECL_P (t));
2793
2794   /* For parameters, get at the points-to set for the actual parm
2795      decl.  */
2796   if (TREE_CODE (t) == SSA_NAME
2797       && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (t)
2798       && (TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (t)) == PARM_DECL
2799           || TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (t)) == RESULT_DECL))
2800     {
2801       get_constraint_for_ssa_var (SSA_NAME_VAR (t), results, address_p);
2802       return;
2803     }
2804
2805   /* For global variables resort to the alias target.  */
2806   if (TREE_CODE (t) == VAR_DECL
2807       && (TREE_STATIC (t) || DECL_EXTERNAL (t)))
2808     {
2809       struct varpool_node *node = varpool_get_node (t);
2810       if (node && node->alias)
2811         {
2812           node = varpool_variable_node (node, NULL);
2813           t = node->symbol.decl;
2814         }
2815     }
2816
2817   vi = get_vi_for_tree (t);
2818   cexpr.var = vi->id;
2819   cexpr.type = SCALAR;
2820   cexpr.offset = 0;
2821   /* If we determine the result is "anything", and we know this is readonly,
2822      say it points to readonly memory instead.  */
2823   if (cexpr.var == anything_id && TREE_READONLY (t))
2824     {
2825       gcc_unreachable ();
2826       cexpr.type = ADDRESSOF;
2827       cexpr.var = readonly_id;
2828     }
2829
2830   /* If we are not taking the address of the constraint expr, add all
2831      sub-fiels of the variable as well.  */
2832   if (!address_p
2833       && !vi->is_full_var)
2834     {
2835       for (; vi; vi = vi->next)
2836         {
2837           cexpr.var = vi->id;
2838           results->safe_push (cexpr);
2839         }
2840       return;
2841     }
2842
2843   results->safe_push (cexpr);
2844 }
2845
2846 /* Process constraint T, performing various simplifications and then
2847    adding it to our list of overall constraints.  */
2848
2849 static void
2850 process_constraint (constraint_t t)
2851 {
2852   struct constraint_expr rhs = t->rhs;
2853   struct constraint_expr lhs = t->lhs;
2854
2855   gcc_assert (rhs.var < varmap.length ());
2856   gcc_assert (lhs.var < varmap.length ());
2857
2858   /* If we didn't get any useful constraint from the lhs we get
2859      &ANYTHING as fallback from get_constraint_for.  Deal with
2860      it here by turning it into *ANYTHING.  */
2861   if (lhs.type == ADDRESSOF
2862       && lhs.var == anything_id)
2863     lhs.type = DEREF;
2864
2865   /* ADDRESSOF on the lhs is invalid.  */
2866   gcc_assert (lhs.type != ADDRESSOF);
2867
2868   /* We shouldn't add constraints from things that cannot have pointers.
2869      It's not completely trivial to avoid in the callers, so do it here.  */
2870   if (rhs.type != ADDRESSOF
2871       && !get_varinfo (rhs.var)->may_have_pointers)
2872     return;
2873
2874   /* Likewise adding to the solution of a non-pointer var isn't useful.  */
2875   if (!get_varinfo (lhs.var)->may_have_pointers)
2876     return;
2877
2878   /* This can happen in our IR with things like n->a = *p */
2879   if (rhs.type == DEREF && lhs.type == DEREF && rhs.var != anything_id)
2880     {
2881       /* Split into tmp = *rhs, *lhs = tmp */
2882       struct constraint_expr tmplhs;
2883       tmplhs = new_scalar_tmp_constraint_exp ("doubledereftmp");
2884       process_constraint (new_constraint (tmplhs, rhs));
2885       process_constraint (new_constraint (lhs, tmplhs));
2886     }
2887   else if (rhs.type == ADDRESSOF && lhs.type == DEREF)
2888     {
2889       /* Split into tmp = &rhs, *lhs = tmp */
2890       struct constraint_expr tmplhs;
2891       tmplhs = new_scalar_tmp_constraint_exp ("derefaddrtmp");
2892       process_constraint (new_constraint (tmplhs, rhs));
2893       process_constraint (new_constraint (lhs, tmplhs));
2894     }
2895   else
2896     {
2897       gcc_assert (rhs.type != ADDRESSOF || rhs.offset == 0);
2898       constraints.safe_push (t);
2899     }
2900 }
2901
2902
2903 /* Return the position, in bits, of FIELD_DECL from the beginning of its
2904    structure.  */
2905
2906 static HOST_WIDE_INT
2907 bitpos_of_field (const tree fdecl)
2908 {
2909   if (!host_integerp (DECL_FIELD_OFFSET (fdecl), 0)
2910       || !host_integerp (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (fdecl), 0))
2911     return -1;
2912
2913   return (TREE_INT_CST_LOW (DECL_FIELD_OFFSET (fdecl)) * BITS_PER_UNIT
2914           + TREE_INT_CST_LOW (DECL_FIELD_BIT_OFFSET (fdecl)));
2915 }
2916
2917
2918 /* Get constraint expressions for offsetting PTR by OFFSET.  Stores the
2919    resulting constraint expressions in *RESULTS.  */
2920
2921 static void
2922 get_constraint_for_ptr_offset (tree ptr, tree offset,
2923                                vec<ce_s> *results)
2924 {
2925   struct constraint_expr c;
2926   unsigned int j, n;
2927   HOST_WIDE_INT rhsoffset;
2928
2929   /* If we do not do field-sensitive PTA adding offsets to pointers
2930      does not change the points-to solution.  */
2931   if (!use_field_sensitive)
2932     {
2933       get_constraint_for_rhs (ptr, results);
2934       return;
2935     }
2936
2937   /* If the offset is not a non-negative integer constant that fits
2938      in a HOST_WIDE_INT, we have to fall back to a conservative
2939      solution which includes all sub-fields of all pointed-to
2940      variables of ptr.  */
2941   if (offset == NULL_TREE
2942       || TREE_CODE (offset) != INTEGER_CST)
2943     rhsoffset = UNKNOWN_OFFSET;
2944   else
2945     {
2946       /* Sign-extend the offset.  */
2947       double_int soffset = tree_to_double_int (offset)
2948                            .sext (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (offset)));
2949       if (!soffset.fits_shwi ())
2950         rhsoffset = UNKNOWN_OFFSET;
2951       else
2952         {
2953           /* Make sure the bit-offset also fits.  */
2954           HOST_WIDE_INT rhsunitoffset = soffset.low;
2955           rhsoffset = rhsunitoffset * BITS_PER_UNIT;
2956           if (rhsunitoffset != rhsoffset / BITS_PER_UNIT)
2957             rhsoffset = UNKNOWN_OFFSET;
2958         }
2959     }
2960
2961   get_constraint_for_rhs (ptr, results);
2962   if (rhsoffset == 0)
2963     return;
2964
2965   /* As we are eventually appending to the solution do not use
2966      vec::iterate here.  */
2967   n = results->length ();
2968   for (j = 0; j < n; j++)
2969     {
2970       varinfo_t curr;
2971       c = (*results)[j];
2972       curr = get_varinfo (c.var);
2973
2974       if (c.type == ADDRESSOF
2975           /* If this varinfo represents a full variable just use it.  */
2976           && curr->is_full_var)
2977         c.offset = 0;
2978       else if (c.type == ADDRESSOF
2979                /* If we do not know the offset add all subfields.  */
2980                && rhsoffset == UNKNOWN_OFFSET)
2981         {
2982           varinfo_t temp = lookup_vi_for_tree (curr->decl);
2983           do
2984             {
2985               struct constraint_expr c2;
2986               c2.var = temp->id;
2987               c2.type = ADDRESSOF;
2988               c2.offset = 0;
2989               if (c2.var != c.var)
2990                 results->safe_push (c2);
2991               temp = temp->next;
2992             }
2993           while (temp);
2994         }
2995       else if (c.type == ADDRESSOF)
2996         {
2997           varinfo_t temp;
2998           unsigned HOST_WIDE_INT offset = curr->offset + rhsoffset;
2999
3000           /* Search the sub-field which overlaps with the
3001              pointed-to offset.  If the result is outside of the variable
3002              we have to provide a conservative result, as the variable is
3003              still reachable from the resulting pointer (even though it
3004              technically cannot point to anything).  The last and first
3005              sub-fields are such conservative results.
3006              ???  If we always had a sub-field for &object + 1 then
3007              we could represent this in a more precise way.  */
3008           if (rhsoffset < 0
3009               && curr->offset < offset)
3010             offset = 0;
3011           temp = first_or_preceding_vi_for_offset (curr, offset);
3012
3013           /* If the found variable is not exactly at the pointed to
3014              result, we have to include the next variable in the
3015              solution as well.  Otherwise two increments by offset / 2
3016              do not result in the same or a conservative superset
3017              solution.  */
3018           if (temp->offset != offset
3019               && temp->next != NULL)
3020             {
3021               struct constraint_expr c2;
3022               c2.var = temp->next->id;
3023               c2.type = ADDRESSOF;
3024               c2.offset = 0;
3025               results->safe_push (c2);
3026             }
3027           c.var = temp->id;
3028           c.offset = 0;
3029         }
3030       else
3031         c.offset = rhsoffset;
3032
3033       (*results)[j] = c;
3034     }
3035 }
3036
3037
3038 /* Given a COMPONENT_REF T, return the constraint_expr vector for it.
3039    If address_p is true the result will be taken its address of.
3040    If lhs_p is true then the constraint expression is assumed to be used
3041    as the lhs.  */
3042
3043 static void
3044 get_constraint_for_component_ref (tree t, vec<ce_s> *results,
3045                                   bool address_p, bool lhs_p)
3046 {
3047   tree orig_t = t;
3048   HOST_WIDE_INT bitsize = -1;
3049   HOST_WIDE_INT bitmaxsize = -1;
3050   HOST_WIDE_INT bitpos;
3051   tree forzero;
3052
3053   /* Some people like to do cute things like take the address of
3054      &0->a.b */
3055   forzero = t;
3056   while (handled_component_p (forzero)
3057          || INDIRECT_REF_P (forzero)
3058          || TREE_CODE (forzero) == MEM_REF)
3059     forzero = TREE_OPERAND (forzero, 0);
3060
3061   if (CONSTANT_CLASS_P (forzero) && integer_zerop (forzero))
3062     {
3063       struct constraint_expr temp;
3064
3065       temp.offset = 0;
3066       temp.var = integer_id;
3067       temp.type = SCALAR;
3068       results->safe_push (temp);
3069       return;
3070     }
3071
3072   /* Handle type-punning through unions.  If we are extracting a pointer
3073      from a union via a possibly type-punning access that pointer
3074      points to anything, similar to a conversion of an integer to
3075      a pointer.  */
3076   if (!lhs_p)
3077     {
3078       tree u;
3079       for (u = t;
3080            TREE_CODE (u) == COMPONENT_REF || TREE_CODE (u) == ARRAY_REF;
3081            u = TREE_OPERAND (u, 0))
3082         if (TREE_CODE (u) == COMPONENT_REF
3083             && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (u, 0))) == UNION_TYPE)
3084           {
3085             struct constraint_expr temp;
3086
3087             temp.offset = 0;
3088             temp.var = anything_id;
3089             temp.type = ADDRESSOF;
3090             results->safe_push (temp);
3091             return;
3092           }
3093     }
3094
3095   t = get_ref_base_and_extent (t, &bitpos, &bitsize, &bitmaxsize);
3096
3097   /* Pretend to take the address of the base, we'll take care of
3098      adding the required subset of sub-fields below.  */
3099   get_constraint_for_1 (t, results, true, lhs_p);
3100   gcc_assert (results->length () == 1);
3101   struct constraint_expr &result = results->last ();
3102
3103   if (result.type == SCALAR
3104       && get_varinfo (result.var)->is_full_var)
3105     /* For single-field vars do not bother about the offset.  */
3106     result.offset = 0;
3107   else if (result.type == SCALAR)
3108     {
3109       /* In languages like C, you can access one past the end of an
3110          array.  You aren't allowed to dereference it, so we can
3111          ignore this constraint. When we handle pointer subtraction,
3112          we may have to do something cute here.  */
3113
3114       if ((unsigned HOST_WIDE_INT)bitpos < get_varinfo (result.var)->fullsize
3115           && bitmaxsize != 0)
3116         {
3117           /* It's also not true that the constraint will actually start at the
3118              right offset, it may start in some padding.  We only care about
3119              setting the constraint to the first actual field it touches, so
3120              walk to find it.  */
3121           struct constraint_expr cexpr = result;
3122           varinfo_t curr;
3123           results->pop ();
3124           cexpr.offset = 0;
3125           for (curr = get_varinfo (cexpr.var); curr; curr = curr->next)
3126             {
3127               if (ranges_overlap_p (curr->offset, curr->size,
3128                                     bitpos, bitmaxsize))
3129                 {
3130                   cexpr.var = curr->id;
3131                   results->safe_push (cexpr);
3132                   if (address_p)
3133                     break;
3134                 }
3135             }
3136           /* If we are going to take the address of this field then
3137              to be able to compute reachability correctly add at least
3138              the last field of the variable.  */
3139           if (address_p && results->length () == 0)
3140             {
3141               curr = get_varinfo (cexpr.var);
3142               while (curr->next != NULL)
3143                 curr = curr->next;
3144               cexpr.var = curr->id;
3145               results->safe_push (cexpr);
3146             }
3147           else if (results->length () == 0)
3148             /* Assert that we found *some* field there. The user couldn't be
3149                accessing *only* padding.  */
3150             /* Still the user could access one past the end of an array
3151                embedded in a struct resulting in accessing *only* padding.  */
3152             /* Or accessing only padding via type-punning to a type
3153                that has a filed just in padding space.  */
3154             {
3155               cexpr.type = SCALAR;
3156               cexpr.var = anything_id;
3157               cexpr.offset = 0;
3158               results->safe_push (cexpr);
3159             }
3160         }
3161       else if (bitmaxsize == 0)
3162         {
3163           if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3164             fprintf (dump_file, "Access to zero-sized part of variable,"
3165                      "ignoring\n");
3166         }
3167       else
3168         if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
3169           fprintf (dump_file, "Access to past the end of variable, ignoring\n");
3170     }
3171   else if (result.type == DEREF)
3172     {
3173       /* If we do not know exactly where the access goes say so.  Note
3174          that only for non-structure accesses we know that we access
3175          at most one subfiled of any variable.  */
3176       if (bitpos == -1
3177           || bitsize != bitmaxsize
3178           || AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (orig_t))
3179           || result.offset == UNKNOWN_OFFSET)
3180         result.offset = UNKNOWN_OFFSET;
3181       else
3182         result.offset += bitpos;
3183     }
3184   else if (result.type == ADDRESSOF)
3185     {
3186       /* We can end up here for component references on a
3187          VIEW_CONVERT_EXPR <>(&foobar).  */
3188       result.type = SCALAR;
3189       result.var = anything_id;
3190       result.offset = 0;
3191     }
3192   else
3193     gcc_unreachable ();
3194 }
3195
3196
3197 /* Dereference the constraint expression CONS, and return the result.
3198    DEREF (ADDRESSOF) = SCALAR
3199    DEREF (SCALAR) = DEREF
3200    DEREF (DEREF) = (temp = DEREF1; result = DEREF(temp))
3201    This is needed so that we can handle dereferencing DEREF constraints.  */
3202
3203 static void
3204 do_deref (vec<ce_s> *constraints)
3205 {
3206   struct constraint_expr *c;
3207   unsigned int i = 0;
3208
3209   FOR_EACH_VEC_ELT (*constraints, i, c)
3210     {
3211       if (c->type == SCALAR)
3212         c->type = DEREF;
3213       else if (c->type == ADDRESSOF)
3214         c->type = SCALAR;
3215       else if (c->type == DEREF)
3216         {
3217           struct constraint_expr tmplhs;
3218           tmplhs = new_scalar_tmp_constraint_exp ("dereftmp");
3219           process_constraint (new_constraint (tmplhs, *c));
3220           c->var = tmplhs.var;
3221         }
3222       else
3223         gcc_unreachable ();
3224     }
3225 }
3226
3227 /* Given a tree T, return the constraint expression for taking the
3228    address of it.  */
3229
3230 static void
3231 get_constraint_for_address_of (tree t, vec<ce_s> *results)
3232 {
3233   struct constraint_expr *c;
3234   unsigned int i;
3235
3236   get_constraint_for_1 (t, results, true, true);
3237
3238   FOR_EACH_VEC_ELT (*results, i, c)
3239     {
3240       if (c->type == DEREF)
3241         c->type = SCALAR;
3242       else
3243         c->type = ADDRESSOF;
3244     }
3245 }
3246
3247 /* Given a tree T, return the constraint expression for it.  */
3248
3249 static void
3250 get_constraint_for_1 (tree t, vec<ce_s> *results, bool address_p,
3251                       bool lhs_p)
3252 {
3253   struct constraint_expr temp;
3254
3255   /* x = integer is all glommed to a single variable, which doesn't
3256      point to anything by itself.  That is, of course, unless it is an
3257      integer constant being treated as a pointer, in which case, we
3258      will return that this is really the addressof anything.  This
3259      happens below, since it will fall into the default case. The only
3260      case we know something about an integer treated like a pointer is
3261      when it is the NULL pointer, and then we just say it points to
3262      NULL.
3263
3264      Do not do that if -fno-delete-null-pointer-checks though, because
3265      in that case *NULL does not fail, so it _should_ alias *anything.
3266      It is not worth adding a new option or renaming the existing one,
3267      since this case is relatively obscure.  */
3268   if ((TREE_CODE (t) == INTEGER_CST
3269        && integer_zerop (t))
3270       /* The only valid CONSTRUCTORs in gimple with pointer typed
3271          elements are zero-initializer.  But in IPA mode we also
3272          process global initializers, so verify at least.  */
3273       || (TREE_CODE (t) == CONSTRUCTOR
3274           && CONSTRUCTOR_NELTS (t) == 0))
3275     {
3276       if (flag_delete_null_pointer_checks)
3277         temp.var = nothing_id;
3278       else
3279         temp.var = nonlocal_id;
3280       temp.type = ADDRESSOF;
3281       temp.offset = 0;
3282       results->safe_push (temp);
3283       return;
3284     }
3285
3286   /* String constants are read-only.  */
3287   if (TREE_CODE (t) == STRING_CST)
3288     {
3289       temp.var = readonly_id;
3290       temp.type = SCALAR;
3291       temp.offset = 0;
3292       results->safe_push (temp);
3293       return;
3294     }
3295
3296   switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (t)))
3297     {
3298     case tcc_expression:
3299       {
3300         switch (TREE_CODE (t))
3301           {
3302           case ADDR_EXPR:
3303             get_constraint_for_address_of (TREE_OPERAND (t, 0), results);
3304             return;
3305           default:;
3306           }
3307         break;
3308       }
3309     case tcc_reference:
3310       {
3311         switch (TREE_CODE (t))
3312           {
3313           case MEM_REF:
3314             {
3315               struct constraint_expr cs;
3316               varinfo_t vi, curr;
3317               get_constraint_for_ptr_offset (TREE_OPERAND (t, 0),
3318                                              TREE_OPERAND (t, 1), results);
3319               do_deref (results);
3320
3321               /* If we are not taking the address then make sure to process
3322                  all subvariables we might access.  */
3323               if (address_p)
3324                 return;
3325
3326               cs = results->last ();
3327               if (cs.type == DEREF
3328                   && type_can_have_subvars (TREE_TYPE (t)))
3329                 {
3330                   /* For dereferences this means we have to defer it
3331                      to solving time.  */
3332                   results->last ().offset = UNKNOWN_OFFSET;
3333                   return;
3334                 }
3335               if (cs.type != SCALAR)
3336                 return;
3337
3338               vi = get_varinfo (cs.var);
3339               curr = vi->next;
3340               if (!vi->is_full_var
3341                   && curr)
3342                 {
3343                   unsigned HOST_WIDE_INT size;
3344                   if (host_integerp (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (t)), 1))
3345                     size = TREE_INT_CST_LOW (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (t)));
3346                   else
3347                     size = -1;
3348                   for (; curr; curr = curr->next)
3349                     {
3350                       if (curr->offset - vi->offset < size)
3351                         {
3352                           cs.var = curr->id;
3353                           results->safe_push (cs);
3354                         }
3355                       else
3356                         break;
3357                     }
3358                 }
3359               return;
3360             }
3361           case ARRAY_REF:
3362           case ARRAY_RANGE_REF:
3363           case COMPONENT_REF:
3364             get_constraint_for_component_ref (t, results, address_p, lhs_p);
3365             return;
3366           case VIEW_CONVERT_EXPR:
3367             get_constraint_for_1 (TREE_OPERAND (t, 0), results, address_p,
3368                                   lhs_p);
3369             return;
3370           /* We are missing handling for TARGET_MEM_REF here.  */
3371           default:;
3372           }
3373         break;
3374       }
3375     case tcc_exceptional:
3376       {
3377         switch (TREE_CODE (t))
3378           {
3379           case SSA_NAME:
3380             {
3381               get_constraint_for_ssa_var (t, results, address_p);
3382               return;
3383             }
3384           case CONSTRUCTOR:
3385             {
3386               unsigned int i;
3387               tree val;
3388               vec<ce_s> tmp = vNULL;
3389               FOR_EACH_CONSTRUCTOR_VALUE (CONSTRUCTOR_ELTS (t), i, val)
3390                 {
3391                   struct constraint_expr *rhsp;
3392                   unsigned j;
3393                   get_constraint_for_1 (val, &tmp, address_p, lhs_p);
3394                   FOR_EACH_VEC_ELT (tmp, j, rhsp)
3395                     results->safe_push (*rhsp);
3396                   tmp.truncate (0);
3397                 }
3398               tmp.release ();
3399               /* We do not know whether the constructor was complete,
3400                  so technically we have to add &NOTHING or &ANYTHING
3401                  like we do for an empty constructor as well.  */
3402               return;
3403             }
3404           default:;
3405           }
3406         break;
3407       }
3408     case tcc_declaration:
3409       {
3410         get_constraint_for_ssa_var (t, results, address_p);
3411         return;
3412       }
3413     case tcc_constant:
3414       {
3415         /* We cannot refer to automatic variables through constants.  */ 
3416         temp.type = ADDRESSOF;
3417         temp.var = nonlocal_id;
3418         temp.offset = 0;
3419         results->safe_push (temp);
3420         return;
3421       }
3422     default:;
3423     }
3424
3425   /* The default fallback is a constraint from anything.  */
3426   temp.type = ADDRESSOF;
3427   temp.var = anything_id;
3428   temp.offset = 0;
3429   results->safe_push (temp);
3430 }
3431
3432 /* Given a gimple tree T, return the constraint expression vector for it.  */
3433
3434 static void
3435 get_constraint_for (tree t, vec<ce_s> *results)
3436 {
3437   gcc_assert (results->length () == 0);
3438
3439   get_constraint_for_1 (t, results, false, true);
3440 }
3441
3442 /* Given a gimple tree T, return the constraint expression vector for it
3443    to be used as the rhs of a constraint.  */
3444
3445 static void
3446 get_constraint_for_rhs (tree t, vec<ce_s> *results)
3447 {
3448   gcc_assert (results->length () == 0);
3449
3450   get_constraint_for_1 (t, results, false, false);
3451 }
3452
3453
3454 /* Efficiently generates constraints from all entries in *RHSC to all
3455    entries in *LHSC.  */
3456
3457 static void
3458 process_all_all_constraints (vec<ce_s> lhsc,
3459                              vec<ce_s> rhsc)
3460 {
3461   struct constraint_expr *lhsp, *rhsp;
3462   unsigned i, j;
3463
3464   if (lhsc.length () <= 1 || rhsc.length () <= 1)
3465     {
3466       FOR_EACH_VEC_ELT (lhsc, i, lhsp)
3467         FOR_EACH_VEC_ELT (rhsc, j, rhsp)
3468           process_constraint (new_constraint (*lhsp, *rhsp));
3469     }
3470   else
3471     {
3472       struct constraint_expr tmp;
3473       tmp = new_scalar_tmp_constraint_exp ("allalltmp");
3474       FOR_EACH_VEC_ELT (rhsc, i, rhsp)
3475         process_constraint (new_constraint (tmp, *rhsp));
3476       FOR_EACH_VEC_ELT (lhsc, i, lhsp)
3477         process_constraint (new_constraint (*lhsp, tmp));
3478     }
3479 }
3480
3481 /* Handle aggregate copies by expanding into copies of the respective
3482    fields of the structures.  */
3483
3484 static void
3485 do_structure_copy (tree lhsop, tree rhsop)
3486 {
3487   struct constraint_expr *lhsp, *rhsp;
3488   vec<ce_s> lhsc = vNULL;
3489   vec<ce_s> rhsc = vNULL;
3490   unsigned j;
3491
3492   get_constraint_for (lhsop, &lhsc);
3493   get_constraint_for_rhs (rhsop, &rhsc);
3494   lhsp = &lhsc[0];
3495   rhsp = &rhsc[0];
3496   if (lhsp->type == DEREF
3497       || (lhsp->type == ADDRESSOF && lhsp->var == anything_id)
3498       || rhsp->type == DEREF)
3499     {
3500       if (lhsp->type == DEREF)
3501         {
3502           gcc_assert (lhsc.length () == 1);
3503           lhsp->offset = UNKNOWN_OFFSET;
3504         }
3505       if (rhsp->type == DEREF)
3506         {
3507           gcc_assert (rhsc.length () == 1);
3508           rhsp->offset = UNKNOWN_OFFSET;
3509         }
3510       process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
3511     }
3512   else if (lhsp->type == SCALAR
3513            && (rhsp->type == SCALAR
3514                || rhsp->type == ADDRESSOF))
3515     {
3516       HOST_WIDE_INT lhssize, lhsmaxsize, lhsoffset;
3517       HOST_WIDE_INT rhssize, rhsmaxsize, rhsoffset;
3518       unsigned k = 0;
3519       get_ref_base_and_extent (lhsop, &lhsoffset, &lhssize, &lhsmaxsize);
3520       get_ref_base_and_extent (rhsop, &rhsoffset, &rhssize, &rhsmaxsize);
3521       for (j = 0; lhsc.iterate (j, &lhsp);)
3522         {
3523           varinfo_t lhsv, rhsv;
3524           rhsp = &rhsc[k];
3525           lhsv = get_varinfo (lhsp->var);
3526           rhsv = get_varinfo (rhsp->var);
3527           if (lhsv->may_have_pointers
3528               && (lhsv->is_full_var
3529                   || rhsv->is_full_var
3530                   || ranges_overlap_p (lhsv->offset + rhsoffset, lhsv->size,
3531                                        rhsv->offset + lhsoffset, rhsv->size)))
3532             process_constraint (new_constraint (*lhsp, *rhsp));
3533           if (!rhsv->is_full_var
3534               && (lhsv->is_full_var
3535                   || (lhsv->offset + rhsoffset + lhsv->size
3536                       > rhsv->offset + lhsoffset + rhsv->size)))
3537             {
3538               ++k;
3539               if (k >= rhsc.length ())
3540                 break;
3541             }
3542           else
3543             ++j;
3544         }
3545     }
3546   else
3547     gcc_unreachable ();
3548
3549   lhsc.release ();
3550   rhsc.release ();
3551 }
3552
3553 /* Create constraints ID = { rhsc }.  */
3554
3555 static void
3556 make_constraints_to (unsigned id, vec<ce_s> rhsc)
3557 {
3558   struct constraint_expr *c;
3559   struct constraint_expr includes;
3560   unsigned int j;
3561
3562   includes.var = id;
3563   includes.offset = 0;
3564   includes.type = SCALAR;
3565
3566   FOR_EACH_VEC_ELT (rhsc, j, c)
3567     process_constraint (new_constraint (includes, *c));
3568 }
3569
3570 /* Create a constraint ID = OP.  */
3571
3572 static void
3573 make_constraint_to (unsigned id, tree op)
3574 {
3575   vec<ce_s> rhsc = vNULL;
3576   get_constraint_for_rhs (op, &rhsc);
3577   make_constraints_to (id, rhsc);
3578   rhsc.release ();
3579 }
3580
3581 /* Create a constraint ID = &FROM.  */
3582
3583 static void
3584 make_constraint_from (varinfo_t vi, int from)
3585 {
3586   struct constraint_expr lhs, rhs;
3587
3588   lhs.var = vi->id;
3589   lhs.offset = 0;
3590   lhs.type = SCALAR;
3591
3592   rhs.var = from;
3593   rhs.offset = 0;
3594   rhs.type = ADDRESSOF;
3595   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3596 }
3597
3598 /* Create a constraint ID = FROM.  */
3599
3600 static void
3601 make_copy_constraint (varinfo_t vi, int from)
3602 {
3603   struct constraint_expr lhs, rhs;
3604
3605   lhs.var = vi->id;
3606   lhs.offset = 0;
3607   lhs.type = SCALAR;
3608
3609   rhs.var = from;
3610   rhs.offset = 0;
3611   rhs.type = SCALAR;
3612   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3613 }
3614
3615 /* Make constraints necessary to make OP escape.  */
3616
3617 static void
3618 make_escape_constraint (tree op)
3619 {
3620   make_constraint_to (escaped_id, op);
3621 }
3622
3623 /* Add constraints to that the solution of VI is transitively closed.  */
3624
3625 static void
3626 make_transitive_closure_constraints (varinfo_t vi)
3627 {
3628   struct constraint_expr lhs, rhs;
3629
3630   /* VAR = *VAR;  */
3631   lhs.type = SCALAR;
3632   lhs.var = vi->id;
3633   lhs.offset = 0;
3634   rhs.type = DEREF;
3635   rhs.var = vi->id;
3636   rhs.offset = 0;
3637   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3638
3639   /* VAR = VAR + UNKNOWN;  */
3640   lhs.type = SCALAR;
3641   lhs.var = vi->id;
3642   lhs.offset = 0;
3643   rhs.type = SCALAR;
3644   rhs.var = vi->id;
3645   rhs.offset = UNKNOWN_OFFSET;
3646   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3647 }
3648
3649 /* Temporary storage for fake var decls.  */
3650 struct obstack fake_var_decl_obstack;
3651
3652 /* Build a fake VAR_DECL acting as referrer to a DECL_UID.  */
3653
3654 static tree
3655 build_fake_var_decl (tree type)
3656 {
3657   tree decl = (tree) XOBNEW (&fake_var_decl_obstack, struct tree_var_decl);
3658   memset (decl, 0, sizeof (struct tree_var_decl));
3659   TREE_SET_CODE (decl, VAR_DECL);
3660   TREE_TYPE (decl) = type;
3661   DECL_UID (decl) = allocate_decl_uid ();
3662   SET_DECL_PT_UID (decl, -1);
3663   layout_decl (decl, 0);
3664   return decl;
3665 }
3666
3667 /* Create a new artificial heap variable with NAME.
3668    Return the created variable.  */
3669
3670 static varinfo_t
3671 make_heapvar (const char *name)
3672 {
3673   varinfo_t vi;
3674   tree heapvar;
3675   
3676   heapvar = build_fake_var_decl (ptr_type_node);
3677   DECL_EXTERNAL (heapvar) = 1;
3678
3679   vi = new_var_info (heapvar, name);
3680   vi->is_artificial_var = true;
3681   vi->is_heap_var = true;
3682   vi->is_unknown_size_var = true;
3683   vi->offset = 0;
3684   vi->fullsize = ~0;
3685   vi->size = ~0;
3686   vi->is_full_var = true;
3687   insert_vi_for_tree (heapvar, vi);
3688
3689   return vi;
3690 }
3691
3692 /* Create a new artificial heap variable with NAME and make a
3693    constraint from it to LHS.  Set flags according to a tag used
3694    for tracking restrict pointers.  */
3695
3696 static varinfo_t
3697 make_constraint_from_restrict (varinfo_t lhs, const char *name)
3698 {
3699   varinfo_t vi = make_heapvar (name);
3700   vi->is_global_var = 1;
3701   vi->may_have_pointers = 1;
3702   make_constraint_from (lhs, vi->id);
3703   return vi;
3704 }
3705
3706 /* Create a new artificial heap variable with NAME and make a
3707    constraint from it to LHS.  Set flags according to a tag used
3708    for tracking restrict pointers and make the artificial heap
3709    point to global memory.  */
3710
3711 static varinfo_t
3712 make_constraint_from_global_restrict (varinfo_t lhs, const char *name)
3713 {
3714   varinfo_t vi = make_constraint_from_restrict (lhs, name);
3715   make_copy_constraint (vi, nonlocal_id);
3716   return vi;
3717 }
3718
3719 /* In IPA mode there are varinfos for different aspects of reach
3720    function designator.  One for the points-to set of the return
3721    value, one for the variables that are clobbered by the function,
3722    one for its uses and one for each parameter (including a single
3723    glob for remaining variadic arguments).  */
3724
3725 enum { fi_clobbers = 1, fi_uses = 2,
3726        fi_static_chain = 3, fi_result = 4, fi_parm_base = 5 };
3727
3728 /* Get a constraint for the requested part of a function designator FI
3729    when operating in IPA mode.  */
3730
3731 static struct constraint_expr
3732 get_function_part_constraint (varinfo_t fi, unsigned part)
3733 {
3734   struct constraint_expr c;
3735
3736   gcc_assert (in_ipa_mode);
3737
3738   if (fi->id == anything_id)
3739     {
3740       /* ???  We probably should have a ANYFN special variable.  */
3741       c.var = anything_id;
3742       c.offset = 0;
3743       c.type = SCALAR;
3744     }
3745   else if (TREE_CODE (fi->decl) == FUNCTION_DECL)
3746     {
3747       varinfo_t ai = first_vi_for_offset (fi, part);
3748       if (ai)
3749         c.var = ai->id;
3750       else
3751         c.var = anything_id;
3752       c.offset = 0;
3753       c.type = SCALAR;
3754     }
3755   else
3756     {
3757       c.var = fi->id;
3758       c.offset = part;
3759       c.type = DEREF;
3760     }
3761
3762   return c;
3763 }
3764
3765 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call on the
3766    RHS.  */
3767
3768 static void
3769 handle_rhs_call (gimple stmt, vec<ce_s> *results)
3770 {
3771   struct constraint_expr rhsc;
3772   unsigned i;
3773   bool returns_uses = false;
3774
3775   for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); ++i)
3776     {
3777       tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
3778       int flags = gimple_call_arg_flags (stmt, i);
3779
3780       /* If the argument is not used we can ignore it.  */
3781       if (flags & EAF_UNUSED)
3782         continue;
3783
3784       /* As we compute ESCAPED context-insensitive we do not gain
3785          any precision with just EAF_NOCLOBBER but not EAF_NOESCAPE
3786          set.  The argument would still get clobbered through the
3787          escape solution.  */
3788       if ((flags & EAF_NOCLOBBER)
3789            && (flags & EAF_NOESCAPE))
3790         {
3791           varinfo_t uses = get_call_use_vi (stmt);
3792           if (!(flags & EAF_DIRECT))
3793             {
3794               varinfo_t tem = new_var_info (NULL_TREE, "callarg");
3795               make_constraint_to (tem->id, arg);
3796               make_transitive_closure_constraints (tem);
3797               make_copy_constraint (uses, tem->id);
3798             }
3799           else
3800             make_constraint_to (uses->id, arg);
3801           returns_uses = true;
3802         }
3803       else if (flags & EAF_NOESCAPE)
3804         {
3805           struct constraint_expr lhs, rhs;
3806           varinfo_t uses = get_call_use_vi (stmt);
3807           varinfo_t clobbers = get_call_clobber_vi (stmt);
3808           varinfo_t tem = new_var_info (NULL_TREE, "callarg");
3809           make_constraint_to (tem->id, arg);
3810           if (!(flags & EAF_DIRECT))
3811             make_transitive_closure_constraints (tem);
3812           make_copy_constraint (uses, tem->id);
3813           make_copy_constraint (clobbers, tem->id);
3814           /* Add *tem = nonlocal, do not add *tem = callused as
3815              EAF_NOESCAPE parameters do not escape to other parameters
3816              and all other uses appear in NONLOCAL as well.  */
3817           lhs.type = DEREF;
3818           lhs.var = tem->id;
3819           lhs.offset = 0;
3820           rhs.type = SCALAR;
3821           rhs.var = nonlocal_id;
3822           rhs.offset = 0;
3823           process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
3824           returns_uses = true;
3825         }
3826       else
3827         make_escape_constraint (arg);
3828     }
3829
3830   /* If we added to the calls uses solution make sure we account for
3831      pointers to it to be returned.  */
3832   if (returns_uses)
3833     {
3834       rhsc.var = get_call_use_vi (stmt)->id;
3835       rhsc.offset = 0;
3836       rhsc.type = SCALAR;
3837       results->safe_push (rhsc);
3838     }
3839
3840   /* The static chain escapes as well.  */
3841   if (gimple_call_chain (stmt))
3842     make_escape_constraint (gimple_call_chain (stmt));
3843
3844   /* And if we applied NRV the address of the return slot escapes as well.  */
3845   if (gimple_call_return_slot_opt_p (stmt)
3846       && gimple_call_lhs (stmt) != NULL_TREE
3847       && TREE_ADDRESSABLE (TREE_TYPE (gimple_call_lhs (stmt))))
3848     {
3849       vec<ce_s> tmpc = vNULL;
3850       struct constraint_expr lhsc, *c;
3851       get_constraint_for_address_of (gimple_call_lhs (stmt), &tmpc);
3852       lhsc.var = escaped_id;
3853       lhsc.offset = 0;
3854       lhsc.type = SCALAR;
3855       FOR_EACH_VEC_ELT (tmpc, i, c)
3856         process_constraint (new_constraint (lhsc, *c));
3857       tmpc.release ();
3858     }
3859
3860   /* Regular functions return nonlocal memory.  */
3861   rhsc.var = nonlocal_id;
3862   rhsc.offset = 0;
3863   rhsc.type = SCALAR;
3864   results->safe_push (rhsc);
3865 }
3866
3867 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call
3868    that returns a pointer and assigns it to LHS.  This simply makes
3869    the LHS point to global and escaped variables.  */
3870
3871 static void
3872 handle_lhs_call (gimple stmt, tree lhs, int flags, vec<ce_s> rhsc,
3873                  tree fndecl)
3874 {
3875   vec<ce_s> lhsc = vNULL;
3876
3877   get_constraint_for (lhs, &lhsc);
3878   /* If the store is to a global decl make sure to
3879      add proper escape constraints.  */
3880   lhs = get_base_address (lhs);
3881   if (lhs
3882       && DECL_P (lhs)
3883       && is_global_var (lhs))
3884     {
3885       struct constraint_expr tmpc;
3886       tmpc.var = escaped_id;
3887       tmpc.offset = 0;
3888       tmpc.type = SCALAR;
3889       lhsc.safe_push (tmpc);
3890     }
3891
3892   /* If the call returns an argument unmodified override the rhs
3893      constraints.  */
3894   flags = gimple_call_return_flags (stmt);
3895   if (flags & ERF_RETURNS_ARG
3896       && (flags & ERF_RETURN_ARG_MASK) < gimple_call_num_args (stmt))
3897     {
3898       tree arg;
3899       rhsc.create (0);
3900       arg = gimple_call_arg (stmt, flags & ERF_RETURN_ARG_MASK);
3901       get_constraint_for (arg, &rhsc);
3902       process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
3903       rhsc.release ();
3904     }
3905   else if (flags & ERF_NOALIAS)
3906     {
3907       varinfo_t vi;
3908       struct constraint_expr tmpc;
3909       rhsc.create (0);
3910       vi = make_heapvar ("HEAP");
3911       /* We delay marking allocated storage global until we know if
3912          it escapes.  */
3913       DECL_EXTERNAL (vi->decl) = 0;
3914       vi->is_global_var = 0;
3915       /* If this is not a real malloc call assume the memory was
3916          initialized and thus may point to global memory.  All
3917          builtin functions with the malloc attribute behave in a sane way.  */
3918       if (!fndecl
3919           || DECL_BUILT_IN_CLASS (fndecl) != BUILT_IN_NORMAL)
3920         make_constraint_from (vi, nonlocal_id);
3921       tmpc.var = vi->id;
3922       tmpc.offset = 0;
3923       tmpc.type = ADDRESSOF;
3924       rhsc.safe_push (tmpc);
3925       process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
3926       rhsc.release ();
3927     }
3928   else
3929     process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
3930
3931   lhsc.release ();
3932 }
3933
3934 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call of a
3935    const function that returns a pointer in the statement STMT.  */
3936
3937 static void
3938 handle_const_call (gimple stmt, vec<ce_s> *results)
3939 {
3940   struct constraint_expr rhsc;
3941   unsigned int k;
3942
3943   /* Treat nested const functions the same as pure functions as far
3944      as the static chain is concerned.  */
3945   if (gimple_call_chain (stmt))
3946     {
3947       varinfo_t uses = get_call_use_vi (stmt);
3948       make_transitive_closure_constraints (uses);
3949       make_constraint_to (uses->id, gimple_call_chain (stmt));
3950       rhsc.var = uses->id;
3951       rhsc.offset = 0;
3952       rhsc.type = SCALAR;
3953       results->safe_push (rhsc);
3954     }
3955
3956   /* May return arguments.  */
3957   for (k = 0; k < gimple_call_num_args (stmt); ++k)
3958     {
3959       tree arg = gimple_call_arg (stmt, k);
3960       vec<ce_s> argc = vNULL;
3961       unsigned i;
3962       struct constraint_expr *argp;
3963       get_constraint_for_rhs (arg, &argc);
3964       FOR_EACH_VEC_ELT (argc, i, argp)
3965         results->safe_push (*argp);
3966       argc.release ();
3967     }
3968
3969   /* May return addresses of globals.  */
3970   rhsc.var = nonlocal_id;
3971   rhsc.offset = 0;
3972   rhsc.type = ADDRESSOF;
3973   results->safe_push (rhsc);
3974 }
3975
3976 /* For non-IPA mode, generate constraints necessary for a call to a
3977    pure function in statement STMT.  */
3978
3979 static void
3980 handle_pure_call (gimple stmt, vec<ce_s> *results)
3981 {
3982   struct constraint_expr rhsc;
3983   unsigned i;
3984   varinfo_t uses = NULL;
3985
3986   /* Memory reached from pointer arguments is call-used.  */
3987   for (i = 0; i < gimple_call_num_args (stmt); ++i)
3988     {
3989       tree arg = gimple_call_arg (stmt, i);
3990       if (!uses)
3991         {
3992           uses = get_call_use_vi (stmt);
3993           make_transitive_closure_constraints (uses);
3994         }
3995       make_constraint_to (uses->id, arg);
3996     }
3997
3998   /* The static chain is used as well.  */
3999   if (gimple_call_chain (stmt))
4000     {
4001       if (!uses)
4002         {
4003           uses = get_call_use_vi (stmt);
4004           make_transitive_closure_constraints (uses);
4005         }
4006       make_constraint_to (uses->id, gimple_call_chain (stmt));
4007     }
4008
4009   /* Pure functions may return call-used and nonlocal memory.  */
4010   if (uses)
4011     {
4012       rhsc.var = uses->id;
4013       rhsc.offset = 0;
4014       rhsc.type = SCALAR;
4015       results->safe_push (rhsc);
4016     }
4017   rhsc.var = nonlocal_id;
4018   rhsc.offset = 0;
4019   rhsc.type = SCALAR;
4020   results->safe_push (rhsc);
4021 }
4022
4023
4024 /* Return the varinfo for the callee of CALL.  */
4025
4026 static varinfo_t
4027 get_fi_for_callee (gimple call)
4028 {
4029   tree decl, fn = gimple_call_fn (call);
4030
4031   if (fn && TREE_CODE (fn) == OBJ_TYPE_REF)
4032     fn = OBJ_TYPE_REF_EXPR (fn);
4033
4034   /* If we can directly resolve the function being called, do so.
4035      Otherwise, it must be some sort of indirect expression that
4036      we should still be able to handle.  */
4037   decl = gimple_call_addr_fndecl (fn);
4038   if (decl)
4039     return get_vi_for_tree (decl);
4040
4041   /* If the function is anything other than a SSA name pointer we have no
4042      clue and should be getting ANYFN (well, ANYTHING for now).  */
4043   if (!fn || TREE_CODE (fn) != SSA_NAME)
4044     return get_varinfo (anything_id);
4045
4046   if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (fn)
4047       && (TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (fn)) == PARM_DECL
4048           || TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (fn)) == RESULT_DECL))
4049     fn = SSA_NAME_VAR (fn);
4050
4051   return get_vi_for_tree (fn);
4052 }
4053
4054 /* Create constraints for the builtin call T.  Return true if the call
4055    was handled, otherwise false.  */
4056
4057 static bool
4058 find_func_aliases_for_builtin_call (gimple t)
4059 {
4060   tree fndecl = gimple_call_fndecl (t);
4061   vec<ce_s> lhsc = vNULL;
4062   vec<ce_s> rhsc = vNULL;
4063   varinfo_t fi;
4064
4065   if (gimple_call_builtin_p (t, BUILT_IN_NORMAL))
4066     /* ???  All builtins that are handled here need to be handled
4067        in the alias-oracle query functions explicitly!  */
4068     switch (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl))
4069       {
4070       /* All the following functions return a pointer to the same object
4071          as their first argument points to.  The functions do not add
4072          to the ESCAPED solution.  The functions make the first argument
4073          pointed to memory point to what the second argument pointed to
4074          memory points to.  */
4075       case BUILT_IN_STRCPY:
4076       case BUILT_IN_STRNCPY:
4077       case BUILT_IN_BCOPY:
4078       case BUILT_IN_MEMCPY:
4079       case BUILT_IN_MEMMOVE:
4080       case BUILT_IN_MEMPCPY:
4081       case BUILT_IN_STPCPY:
4082       case BUILT_IN_STPNCPY:
4083       case BUILT_IN_STRCAT:
4084       case BUILT_IN_STRNCAT:
4085       case BUILT_IN_STRCPY_CHK:
4086       case BUILT_IN_STRNCPY_CHK:
4087       case BUILT_IN_MEMCPY_CHK:
4088       case BUILT_IN_MEMMOVE_CHK:
4089       case BUILT_IN_MEMPCPY_CHK:
4090       case BUILT_IN_STPCPY_CHK:
4091       case BUILT_IN_STPNCPY_CHK:
4092       case BUILT_IN_STRCAT_CHK:
4093       case BUILT_IN_STRNCAT_CHK:
4094       case BUILT_IN_TM_MEMCPY:
4095       case BUILT_IN_TM_MEMMOVE:
4096         {
4097           tree res = gimple_call_lhs (t);
4098           tree dest = gimple_call_arg (t, (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl)
4099                                            == BUILT_IN_BCOPY ? 1 : 0));
4100           tree src = gimple_call_arg (t, (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl)
4101                                           == BUILT_IN_BCOPY ? 0 : 1));
4102           if (res != NULL_TREE)
4103             {
4104               get_constraint_for (res, &lhsc);
4105               if (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_MEMPCPY
4106                   || DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_STPCPY
4107                   || DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_STPNCPY
4108                   || DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_MEMPCPY_CHK
4109                   || DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_STPCPY_CHK
4110                   || DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_STPNCPY_CHK)
4111                 get_constraint_for_ptr_offset (dest, NULL_TREE, &rhsc);
4112               else
4113                 get_constraint_for (dest, &rhsc);
4114               process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4115               lhsc.release ();
4116               rhsc.release ();
4117             }
4118           get_constraint_for_ptr_offset (dest, NULL_TREE, &lhsc);
4119           get_constraint_for_ptr_offset (src, NULL_TREE, &rhsc);
4120           do_deref (&lhsc);
4121           do_deref (&rhsc);
4122           process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4123           lhsc.release ();
4124           rhsc.release ();
4125           return true;
4126         }
4127       case BUILT_IN_MEMSET:
4128       case BUILT_IN_MEMSET_CHK:
4129       case BUILT_IN_TM_MEMSET:
4130         {
4131           tree res = gimple_call_lhs (t);
4132           tree dest = gimple_call_arg (t, 0);
4133           unsigned i;
4134           ce_s *lhsp;
4135           struct constraint_expr ac;
4136           if (res != NULL_TREE)
4137             {
4138               get_constraint_for (res, &lhsc);
4139               get_constraint_for (dest, &rhsc);
4140               process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4141               lhsc.release ();
4142               rhsc.release ();
4143             }
4144           get_constraint_for_ptr_offset (dest, NULL_TREE, &lhsc);
4145           do_deref (&lhsc);
4146           if (flag_delete_null_pointer_checks
4147               && integer_zerop (gimple_call_arg (t, 1)))
4148             {
4149               ac.type = ADDRESSOF;
4150               ac.var = nothing_id;
4151             }
4152           else
4153             {
4154               ac.type = SCALAR;
4155               ac.var = integer_id;
4156             }
4157           ac.offset = 0;
4158           FOR_EACH_VEC_ELT (lhsc, i, lhsp)
4159               process_constraint (new_constraint (*lhsp, ac));
4160           lhsc.release ();
4161           return true;
4162         }
4163       case BUILT_IN_ASSUME_ALIGNED:
4164         {
4165           tree res = gimple_call_lhs (t);
4166           tree dest = gimple_call_arg (t, 0);
4167           if (res != NULL_TREE)
4168             {
4169               get_constraint_for (res, &lhsc);
4170               get_constraint_for (dest, &rhsc);
4171               process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4172               lhsc.release ();
4173               rhsc.release ();
4174             }
4175           return true;
4176         }
4177       /* All the following functions do not return pointers, do not
4178          modify the points-to sets of memory reachable from their
4179          arguments and do not add to the ESCAPED solution.  */
4180       case BUILT_IN_SINCOS:
4181       case BUILT_IN_SINCOSF:
4182       case BUILT_IN_SINCOSL:
4183       case BUILT_IN_FREXP:
4184       case BUILT_IN_FREXPF:
4185       case BUILT_IN_FREXPL:
4186       case BUILT_IN_GAMMA_R:
4187       case BUILT_IN_GAMMAF_R:
4188       case BUILT_IN_GAMMAL_R:
4189       case BUILT_IN_LGAMMA_R:
4190       case BUILT_IN_LGAMMAF_R:
4191       case BUILT_IN_LGAMMAL_R:
4192       case BUILT_IN_MODF:
4193       case BUILT_IN_MODFF:
4194       case BUILT_IN_MODFL:
4195       case BUILT_IN_REMQUO:
4196       case BUILT_IN_REMQUOF:
4197       case BUILT_IN_REMQUOL:
4198       case BUILT_IN_FREE:
4199         return true;
4200       case BUILT_IN_STRDUP:
4201       case BUILT_IN_STRNDUP:
4202         if (gimple_call_lhs (t))
4203           {
4204             handle_lhs_call (t, gimple_call_lhs (t), gimple_call_flags (t),
4205                              vNULL, fndecl);
4206             get_constraint_for_ptr_offset (gimple_call_lhs (t),
4207                                            NULL_TREE, &lhsc);
4208             get_constraint_for_ptr_offset (gimple_call_arg (t, 0),
4209                                            NULL_TREE, &rhsc);
4210             do_deref (&lhsc);
4211             do_deref (&rhsc);
4212             process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4213             lhsc.release ();
4214             rhsc.release ();
4215             return true;
4216           }
4217         break;
4218       /* Trampolines are special - they set up passing the static
4219          frame.  */
4220       case BUILT_IN_INIT_TRAMPOLINE:
4221         {
4222           tree tramp = gimple_call_arg (t, 0);
4223           tree nfunc = gimple_call_arg (t, 1);
4224           tree frame = gimple_call_arg (t, 2);
4225           unsigned i;
4226           struct constraint_expr lhs, *rhsp;
4227           if (in_ipa_mode)
4228             {
4229               varinfo_t nfi = NULL;
4230               gcc_assert (TREE_CODE (nfunc) == ADDR_EXPR);
4231               nfi = lookup_vi_for_tree (TREE_OPERAND (nfunc, 0));
4232               if (nfi)
4233                 {
4234                   lhs = get_function_part_constraint (nfi, fi_static_chain);
4235                   get_constraint_for (frame, &rhsc);
4236                   FOR_EACH_VEC_ELT (rhsc, i, rhsp)
4237                       process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4238                   rhsc.release ();
4239
4240                   /* Make the frame point to the function for
4241                      the trampoline adjustment call.  */
4242                   get_constraint_for (tramp, &lhsc);
4243                   do_deref (&lhsc);
4244                   get_constraint_for (nfunc, &rhsc);
4245                   process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4246                   rhsc.release ();
4247                   lhsc.release ();
4248
4249                   return true;
4250                 }
4251             }
4252           /* Else fallthru to generic handling which will let
4253              the frame escape.  */
4254           break;
4255         }
4256       case BUILT_IN_ADJUST_TRAMPOLINE:
4257         {
4258           tree tramp = gimple_call_arg (t, 0);
4259           tree res = gimple_call_lhs (t);
4260           if (in_ipa_mode && res)
4261             {
4262               get_constraint_for (res, &lhsc);
4263               get_constraint_for (tramp, &rhsc);
4264               do_deref (&rhsc);
4265               process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4266               rhsc.release ();
4267               lhsc.release ();
4268             }
4269           return true;
4270         }
4271       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (1):
4272       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (2):
4273       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (4):
4274       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (8):
4275       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (FLOAT):
4276       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (DOUBLE):
4277       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (LDOUBLE):
4278       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (M64):
4279       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (M128):
4280       CASE_BUILT_IN_TM_STORE (M256):
4281         {
4282           tree addr = gimple_call_arg (t, 0);
4283           tree src = gimple_call_arg (t, 1);
4284
4285           get_constraint_for (addr, &lhsc);
4286           do_deref (&lhsc);
4287           get_constraint_for (src, &rhsc);
4288           process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4289           lhsc.release ();
4290           rhsc.release ();
4291           return true;
4292         }
4293       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (1):
4294       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (2):
4295       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (4):
4296       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (8):
4297       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (FLOAT):
4298       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (DOUBLE):
4299       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (LDOUBLE):
4300       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (M64):
4301       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (M128):
4302       CASE_BUILT_IN_TM_LOAD (M256):
4303         {
4304           tree dest = gimple_call_lhs (t);
4305           tree addr = gimple_call_arg (t, 0);
4306
4307           get_constraint_for (dest, &lhsc);
4308           get_constraint_for (addr, &rhsc);
4309           do_deref (&rhsc);
4310           process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4311           lhsc.release ();
4312           rhsc.release ();
4313           return true;
4314         }
4315       /* Variadic argument handling needs to be handled in IPA
4316          mode as well.  */
4317       case BUILT_IN_VA_START:
4318         {
4319           tree valist = gimple_call_arg (t, 0);
4320           struct constraint_expr rhs, *lhsp;
4321           unsigned i;
4322           get_constraint_for (valist, &lhsc);
4323           do_deref (&lhsc);
4324           /* The va_list gets access to pointers in variadic
4325              arguments.  Which we know in the case of IPA analysis
4326              and otherwise are just all nonlocal variables.  */
4327           if (in_ipa_mode)
4328             {
4329               fi = lookup_vi_for_tree (cfun->decl);
4330               rhs = get_function_part_constraint (fi, ~0);
4331               rhs.type = ADDRESSOF;
4332             }
4333           else
4334             {
4335               rhs.var = nonlocal_id;
4336               rhs.type = ADDRESSOF;
4337               rhs.offset = 0;
4338             }
4339           FOR_EACH_VEC_ELT (lhsc, i, lhsp)
4340             process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhs));
4341           lhsc.release ();
4342           /* va_list is clobbered.  */
4343           make_constraint_to (get_call_clobber_vi (t)->id, valist);
4344           return true;
4345         }
4346       /* va_end doesn't have any effect that matters.  */
4347       case BUILT_IN_VA_END:
4348         return true;
4349       /* Alternate return.  Simply give up for now.  */
4350       case BUILT_IN_RETURN:
4351         {
4352           fi = NULL;
4353           if (!in_ipa_mode
4354               || !(fi = get_vi_for_tree (cfun->decl)))
4355             make_constraint_from (get_varinfo (escaped_id), anything_id);
4356           else if (in_ipa_mode
4357                    && fi != NULL)
4358             {
4359               struct constraint_expr lhs, rhs;
4360               lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_result);
4361               rhs.var = anything_id;
4362               rhs.offset = 0;
4363               rhs.type = SCALAR;
4364               process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
4365             }
4366           return true;
4367         }
4368       /* printf-style functions may have hooks to set pointers to
4369          point to somewhere into the generated string.  Leave them
4370          for a later excercise...  */
4371       default:
4372         /* Fallthru to general call handling.  */;
4373       }
4374
4375   return false;
4376 }
4377
4378 /* Create constraints for the call T.  */
4379
4380 static void
4381 find_func_aliases_for_call (gimple t)
4382 {
4383   tree fndecl = gimple_call_fndecl (t);
4384   vec<ce_s> lhsc = vNULL;
4385   vec<ce_s> rhsc = vNULL;
4386   varinfo_t fi;
4387
4388   if (fndecl != NULL_TREE
4389       && DECL_BUILT_IN (fndecl)
4390       && find_func_aliases_for_builtin_call (t))
4391     return;
4392
4393   fi = get_fi_for_callee (t);
4394   if (!in_ipa_mode
4395       || (fndecl && !fi->is_fn_info))
4396     {
4397       vec<ce_s> rhsc = vNULL;
4398       int flags = gimple_call_flags (t);
4399
4400       /* Const functions can return their arguments and addresses
4401          of global memory but not of escaped memory.  */
4402       if (flags & (ECF_CONST|ECF_NOVOPS))
4403         {
4404           if (gimple_call_lhs (t))
4405             handle_const_call (t, &rhsc);
4406         }
4407       /* Pure functions can return addresses in and of memory
4408          reachable from their arguments, but they are not an escape
4409          point for reachable memory of their arguments.  */
4410       else if (flags & (ECF_PURE|ECF_LOOPING_CONST_OR_PURE))
4411         handle_pure_call (t, &rhsc);
4412       else
4413         handle_rhs_call (t, &rhsc);
4414       if (gimple_call_lhs (t))
4415         handle_lhs_call (t, gimple_call_lhs (t), flags, rhsc, fndecl);
4416       rhsc.release ();
4417     }
4418   else
4419     {
4420       tree lhsop;
4421       unsigned j;
4422
4423       /* Assign all the passed arguments to the appropriate incoming
4424          parameters of the function.  */
4425       for (j = 0; j < gimple_call_num_args (t); j++)
4426         {
4427           struct constraint_expr lhs ;
4428           struct constraint_expr *rhsp;
4429           tree arg = gimple_call_arg (t, j);
4430
4431           get_constraint_for_rhs (arg, &rhsc);
4432           lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_parm_base + j);
4433           while (rhsc.length () != 0)
4434             {
4435               rhsp = &rhsc.last ();
4436               process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4437               rhsc.pop ();
4438             }
4439         }
4440
4441       /* If we are returning a value, assign it to the result.  */
4442       lhsop = gimple_call_lhs (t);
4443       if (lhsop)
4444         {
4445           struct constraint_expr rhs;
4446           struct constraint_expr *lhsp;
4447
4448           get_constraint_for (lhsop, &lhsc);
4449           rhs = get_function_part_constraint (fi, fi_result);
4450           if (fndecl
4451               && DECL_RESULT (fndecl)
4452               && DECL_BY_REFERENCE (DECL_RESULT (fndecl)))
4453             {
4454               vec<ce_s> tem = vNULL;
4455               tem.safe_push (rhs);
4456               do_deref (&tem);
4457               rhs = tem[0];
4458               tem.release ();
4459             }
4460           FOR_EACH_VEC_ELT (lhsc, j, lhsp)
4461             process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhs));
4462         }
4463
4464       /* If we pass the result decl by reference, honor that.  */
4465       if (lhsop
4466           && fndecl
4467           && DECL_RESULT (fndecl)
4468           && DECL_BY_REFERENCE (DECL_RESULT (fndecl)))
4469         {
4470           struct constraint_expr lhs;
4471           struct constraint_expr *rhsp;
4472
4473           get_constraint_for_address_of (lhsop, &rhsc);
4474           lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_result);
4475           FOR_EACH_VEC_ELT (rhsc, j, rhsp)
4476             process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4477           rhsc.release ();
4478         }
4479
4480       /* If we use a static chain, pass it along.  */
4481       if (gimple_call_chain (t))
4482         {
4483           struct constraint_expr lhs;
4484           struct constraint_expr *rhsp;
4485
4486           get_constraint_for (gimple_call_chain (t), &rhsc);
4487           lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_static_chain);
4488           FOR_EACH_VEC_ELT (rhsc, j, rhsp)
4489             process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4490         }
4491     }
4492 }
4493
4494 /* Walk statement T setting up aliasing constraints according to the
4495    references found in T.  This function is the main part of the
4496    constraint builder.  AI points to auxiliary alias information used
4497    when building alias sets and computing alias grouping heuristics.  */
4498
4499 static void
4500 find_func_aliases (gimple origt)
4501 {
4502   gimple t = origt;
4503   vec<ce_s> lhsc = vNULL;
4504   vec<ce_s> rhsc = vNULL;
4505   struct constraint_expr *c;
4506   varinfo_t fi;
4507
4508   /* Now build constraints expressions.  */
4509   if (gimple_code (t) == GIMPLE_PHI)
4510     {
4511       size_t i;
4512       unsigned int j;
4513
4514       /* For a phi node, assign all the arguments to
4515          the result.  */
4516       get_constraint_for (gimple_phi_result (t), &lhsc);
4517       for (i = 0; i < gimple_phi_num_args (t); i++)
4518         {
4519           tree strippedrhs = PHI_ARG_DEF (t, i);
4520
4521           STRIP_NOPS (strippedrhs);
4522           get_constraint_for_rhs (gimple_phi_arg_def (t, i), &rhsc);
4523
4524           FOR_EACH_VEC_ELT (lhsc, j, c)
4525             {
4526               struct constraint_expr *c2;
4527               while (rhsc.length () > 0)
4528                 {
4529                   c2 = &rhsc.last ();
4530                   process_constraint (new_constraint (*c, *c2));
4531                   rhsc.pop ();
4532                 }
4533             }
4534         }
4535     }
4536   /* In IPA mode, we need to generate constraints to pass call
4537      arguments through their calls.   There are two cases,
4538      either a GIMPLE_CALL returning a value, or just a plain
4539      GIMPLE_CALL when we are not.
4540
4541      In non-ipa mode, we need to generate constraints for each
4542      pointer passed by address.  */
4543   else if (is_gimple_call (t))
4544     find_func_aliases_for_call (t);
4545     
4546   /* Otherwise, just a regular assignment statement.  Only care about
4547      operations with pointer result, others are dealt with as escape
4548      points if they have pointer operands.  */
4549   else if (is_gimple_assign (t))
4550     {
4551       /* Otherwise, just a regular assignment statement.  */
4552       tree lhsop = gimple_assign_lhs (t);
4553       tree rhsop = (gimple_num_ops (t) == 2) ? gimple_assign_rhs1 (t) : NULL;
4554
4555       if (rhsop && TREE_CLOBBER_P (rhsop))
4556         /* Ignore clobbers, they don't actually store anything into
4557            the LHS.  */
4558         ;
4559       else if (rhsop && AGGREGATE_TYPE_P (TREE_TYPE (lhsop)))
4560         do_structure_copy (lhsop, rhsop);
4561       else
4562         {
4563           enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (t);
4564
4565           get_constraint_for (lhsop, &lhsc);
4566
4567           if (code == POINTER_PLUS_EXPR)
4568             get_constraint_for_ptr_offset (gimple_assign_rhs1 (t),
4569                                            gimple_assign_rhs2 (t), &rhsc);
4570           else if (code == BIT_AND_EXPR
4571                    && TREE_CODE (gimple_assign_rhs2 (t)) == INTEGER_CST)
4572             {
4573               /* Aligning a pointer via a BIT_AND_EXPR is offsetting
4574                  the pointer.  Handle it by offsetting it by UNKNOWN.  */
4575               get_constraint_for_ptr_offset (gimple_assign_rhs1 (t),
4576                                              NULL_TREE, &rhsc);
4577             }
4578           else if ((CONVERT_EXPR_CODE_P (code)
4579                     && !(POINTER_TYPE_P (gimple_expr_type (t))
4580                          && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (rhsop))))
4581                    || gimple_assign_single_p (t))
4582             get_constraint_for_rhs (rhsop, &rhsc);
4583           else if (code == COND_EXPR)
4584             {
4585               /* The result is a merge of both COND_EXPR arms.  */
4586               vec<ce_s> tmp = vNULL;
4587               struct constraint_expr *rhsp;
4588               unsigned i;
4589               get_constraint_for_rhs (gimple_assign_rhs2 (t), &rhsc);
4590               get_constraint_for_rhs (gimple_assign_rhs3 (t), &tmp);
4591               FOR_EACH_VEC_ELT (tmp, i, rhsp)
4592                 rhsc.safe_push (*rhsp);
4593               tmp.release ();
4594             }
4595           else if (truth_value_p (code))
4596             /* Truth value results are not pointer (parts).  Or at least
4597                very very unreasonable obfuscation of a part.  */
4598             ;
4599           else
4600             {
4601               /* All other operations are merges.  */
4602               vec<ce_s> tmp = vNULL;
4603               struct constraint_expr *rhsp;
4604               unsigned i, j;
4605               get_constraint_for_rhs (gimple_assign_rhs1 (t), &rhsc);
4606               for (i = 2; i < gimple_num_ops (t); ++i)
4607                 {
4608                   get_constraint_for_rhs (gimple_op (t, i), &tmp);
4609                   FOR_EACH_VEC_ELT (tmp, j, rhsp)
4610                     rhsc.safe_push (*rhsp);
4611                   tmp.truncate (0);
4612                 }
4613               tmp.release ();
4614             }
4615           process_all_all_constraints (lhsc, rhsc);
4616         }
4617       /* If there is a store to a global variable the rhs escapes.  */
4618       if ((lhsop = get_base_address (lhsop)) != NULL_TREE
4619           && DECL_P (lhsop)
4620           && is_global_var (lhsop)
4621           && (!in_ipa_mode
4622               || DECL_EXTERNAL (lhsop) || TREE_PUBLIC (lhsop)))
4623         make_escape_constraint (rhsop);
4624     }
4625   /* Handle escapes through return.  */
4626   else if (gimple_code (t) == GIMPLE_RETURN
4627            && gimple_return_retval (t) != NULL_TREE)
4628     {
4629       fi = NULL;
4630       if (!in_ipa_mode
4631           || !(fi = get_vi_for_tree (cfun->decl)))
4632         make_escape_constraint (gimple_return_retval (t));
4633       else if (in_ipa_mode
4634                && fi != NULL)
4635         {
4636           struct constraint_expr lhs ;
4637           struct constraint_expr *rhsp;
4638           unsigned i;
4639
4640           lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_result);
4641           get_constraint_for_rhs (gimple_return_retval (t), &rhsc);
4642           FOR_EACH_VEC_ELT (rhsc, i, rhsp)
4643             process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4644         }
4645     }
4646   /* Handle asms conservatively by adding escape constraints to everything.  */
4647   else if (gimple_code (t) == GIMPLE_ASM)
4648     {
4649       unsigned i, noutputs;
4650       const char **oconstraints;
4651       const char *constraint;
4652       bool allows_mem, allows_reg, is_inout;
4653
4654       noutputs = gimple_asm_noutputs (t);
4655       oconstraints = XALLOCAVEC (const char *, noutputs);
4656
4657       for (i = 0; i < noutputs; ++i)
4658         {
4659           tree link = gimple_asm_output_op (t, i);
4660           tree op = TREE_VALUE (link);
4661
4662           constraint = TREE_STRING_POINTER (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (link)));
4663           oconstraints[i] = constraint;
4664           parse_output_constraint (&constraint, i, 0, 0, &allows_mem,
4665                                    &allows_reg, &is_inout);
4666
4667           /* A memory constraint makes the address of the operand escape.  */
4668           if (!allows_reg && allows_mem)
4669             make_escape_constraint (build_fold_addr_expr (op));
4670
4671           /* The asm may read global memory, so outputs may point to
4672              any global memory.  */
4673           if (op)
4674             {
4675               vec<ce_s> lhsc = vNULL;
4676               struct constraint_expr rhsc, *lhsp;
4677               unsigned j;
4678               get_constraint_for (op, &lhsc);
4679               rhsc.var = nonlocal_id;
4680               rhsc.offset = 0;
4681               rhsc.type = SCALAR;
4682               FOR_EACH_VEC_ELT (lhsc, j, lhsp)
4683                 process_constraint (new_constraint (*lhsp, rhsc));
4684               lhsc.release ();
4685             }
4686         }
4687       for (i = 0; i < gimple_asm_ninputs (t); ++i)
4688         {
4689           tree link = gimple_asm_input_op (t, i);
4690           tree op = TREE_VALUE (link);
4691
4692           constraint = TREE_STRING_POINTER (TREE_VALUE (TREE_PURPOSE (link)));
4693
4694           parse_input_constraint (&constraint, 0, 0, noutputs, 0, oconstraints,
4695                                   &allows_mem, &allows_reg);
4696
4697           /* A memory constraint makes the address of the operand escape.  */
4698           if (!allows_reg && allows_mem)
4699             make_escape_constraint (build_fold_addr_expr (op));
4700           /* Strictly we'd only need the constraint to ESCAPED if
4701              the asm clobbers memory, otherwise using something
4702              along the lines of per-call clobbers/uses would be enough.  */
4703           else if (op)
4704             make_escape_constraint (op);
4705         }
4706     }
4707
4708   rhsc.release ();
4709   lhsc.release ();
4710 }
4711
4712
4713 /* Create a constraint adding to the clobber set of FI the memory
4714    pointed to by PTR.  */
4715
4716 static void
4717 process_ipa_clobber (varinfo_t fi, tree ptr)
4718 {
4719   vec<ce_s> ptrc = vNULL;
4720   struct constraint_expr *c, lhs;
4721   unsigned i;
4722   get_constraint_for_rhs (ptr, &ptrc);
4723   lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_clobbers);
4724   FOR_EACH_VEC_ELT (ptrc, i, c)
4725     process_constraint (new_constraint (lhs, *c));
4726   ptrc.release ();
4727 }
4728
4729 /* Walk statement T setting up clobber and use constraints according to the
4730    references found in T.  This function is a main part of the
4731    IPA constraint builder.  */
4732
4733 static void
4734 find_func_clobbers (gimple origt)
4735 {
4736   gimple t = origt;
4737   vec<ce_s> lhsc = vNULL;
4738   vec<ce_s> rhsc = vNULL;
4739   varinfo_t fi;
4740
4741   /* Add constraints for clobbered/used in IPA mode.
4742      We are not interested in what automatic variables are clobbered
4743      or used as we only use the information in the caller to which
4744      they do not escape.  */
4745   gcc_assert (in_ipa_mode);
4746
4747   /* If the stmt refers to memory in any way it better had a VUSE.  */
4748   if (gimple_vuse (t) == NULL_TREE)
4749     return;
4750
4751   /* We'd better have function information for the current function.  */
4752   fi = lookup_vi_for_tree (cfun->decl);
4753   gcc_assert (fi != NULL);
4754
4755   /* Account for stores in assignments and calls.  */
4756   if (gimple_vdef (t) != NULL_TREE
4757       && gimple_has_lhs (t))
4758     {
4759       tree lhs = gimple_get_lhs (t);
4760       tree tem = lhs;
4761       while (handled_component_p (tem))
4762         tem = TREE_OPERAND (tem, 0);
4763       if ((DECL_P (tem)
4764            && !auto_var_in_fn_p (tem, cfun->decl))
4765           || INDIRECT_REF_P (tem)
4766           || (TREE_CODE (tem) == MEM_REF
4767               && !(TREE_CODE (TREE_OPERAND (tem, 0)) == ADDR_EXPR
4768                    && auto_var_in_fn_p
4769                         (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 0), 0), cfun->decl))))
4770         {
4771           struct constraint_expr lhsc, *rhsp;
4772           unsigned i;
4773           lhsc = get_function_part_constraint (fi, fi_clobbers);
4774           get_constraint_for_address_of (lhs, &rhsc);
4775           FOR_EACH_VEC_ELT (rhsc, i, rhsp)
4776             process_constraint (new_constraint (lhsc, *rhsp));
4777           rhsc.release ();
4778         }
4779     }
4780
4781   /* Account for uses in assigments and returns.  */
4782   if (gimple_assign_single_p (t)
4783       || (gimple_code (t) == GIMPLE_RETURN
4784           && gimple_return_retval (t) != NULL_TREE))
4785     {
4786       tree rhs = (gimple_assign_single_p (t)
4787                   ? gimple_assign_rhs1 (t) : gimple_return_retval (t));
4788       tree tem = rhs;
4789       while (handled_component_p (tem))
4790         tem = TREE_OPERAND (tem, 0);
4791       if ((DECL_P (tem)
4792            && !auto_var_in_fn_p (tem, cfun->decl))
4793           || INDIRECT_REF_P (tem)
4794           || (TREE_CODE (tem) == MEM_REF
4795               && !(TREE_CODE (TREE_OPERAND (tem, 0)) == ADDR_EXPR
4796                    && auto_var_in_fn_p
4797                         (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 0), 0), cfun->decl))))
4798         {
4799           struct constraint_expr lhs, *rhsp;
4800           unsigned i;
4801           lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_uses);
4802           get_constraint_for_address_of (rhs, &rhsc);
4803           FOR_EACH_VEC_ELT (rhsc, i, rhsp)
4804             process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4805           rhsc.release ();
4806         }
4807     }
4808
4809   if (is_gimple_call (t))
4810     {
4811       varinfo_t cfi = NULL;
4812       tree decl = gimple_call_fndecl (t);
4813       struct constraint_expr lhs, rhs;
4814       unsigned i, j;
4815
4816       /* For builtins we do not have separate function info.  For those
4817          we do not generate escapes for we have to generate clobbers/uses.  */
4818       if (gimple_call_builtin_p (t, BUILT_IN_NORMAL))
4819         switch (DECL_FUNCTION_CODE (decl))
4820           {
4821           /* The following functions use and clobber memory pointed to
4822              by their arguments.  */
4823           case BUILT_IN_STRCPY:
4824           case BUILT_IN_STRNCPY:
4825           case BUILT_IN_BCOPY:
4826           case BUILT_IN_MEMCPY:
4827           case BUILT_IN_MEMMOVE:
4828           case BUILT_IN_MEMPCPY:
4829           case BUILT_IN_STPCPY:
4830           case BUILT_IN_STPNCPY:
4831           case BUILT_IN_STRCAT:
4832           case BUILT_IN_STRNCAT:
4833           case BUILT_IN_STRCPY_CHK:
4834           case BUILT_IN_STRNCPY_CHK:
4835           case BUILT_IN_MEMCPY_CHK:
4836           case BUILT_IN_MEMMOVE_CHK:
4837           case BUILT_IN_MEMPCPY_CHK:
4838           case BUILT_IN_STPCPY_CHK:
4839           case BUILT_IN_STPNCPY_CHK:
4840           case BUILT_IN_STRCAT_CHK:
4841           case BUILT_IN_STRNCAT_CHK:
4842             {
4843               tree dest = gimple_call_arg (t, (DECL_FUNCTION_CODE (decl)
4844                                                == BUILT_IN_BCOPY ? 1 : 0));
4845               tree src = gimple_call_arg (t, (DECL_FUNCTION_CODE (decl)
4846                                               == BUILT_IN_BCOPY ? 0 : 1));
4847               unsigned i;
4848               struct constraint_expr *rhsp, *lhsp;
4849               get_constraint_for_ptr_offset (dest, NULL_TREE, &lhsc);
4850               lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_clobbers);
4851               FOR_EACH_VEC_ELT (lhsc, i, lhsp)
4852                 process_constraint (new_constraint (lhs, *lhsp));
4853               lhsc.release ();
4854               get_constraint_for_ptr_offset (src, NULL_TREE, &rhsc);
4855               lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_uses);
4856               FOR_EACH_VEC_ELT (rhsc, i, rhsp)
4857                 process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4858               rhsc.release ();
4859               return;
4860             }
4861           /* The following function clobbers memory pointed to by
4862              its argument.  */
4863           case BUILT_IN_MEMSET:
4864           case BUILT_IN_MEMSET_CHK:
4865             {
4866               tree dest = gimple_call_arg (t, 0);
4867               unsigned i;
4868               ce_s *lhsp;
4869               get_constraint_for_ptr_offset (dest, NULL_TREE, &lhsc);
4870               lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_clobbers);
4871               FOR_EACH_VEC_ELT (lhsc, i, lhsp)
4872                 process_constraint (new_constraint (lhs, *lhsp));
4873               lhsc.release ();
4874               return;
4875             }
4876           /* The following functions clobber their second and third
4877              arguments.  */
4878           case BUILT_IN_SINCOS:
4879           case BUILT_IN_SINCOSF:
4880           case BUILT_IN_SINCOSL:
4881             {
4882               process_ipa_clobber (fi, gimple_call_arg (t, 1));
4883               process_ipa_clobber (fi, gimple_call_arg (t, 2));
4884               return;
4885             }
4886           /* The following functions clobber their second argument.  */
4887           case BUILT_IN_FREXP:
4888           case BUILT_IN_FREXPF:
4889           case BUILT_IN_FREXPL:
4890           case BUILT_IN_LGAMMA_R:
4891           case BUILT_IN_LGAMMAF_R:
4892           case BUILT_IN_LGAMMAL_R:
4893           case BUILT_IN_GAMMA_R:
4894           case BUILT_IN_GAMMAF_R:
4895           case BUILT_IN_GAMMAL_R:
4896           case BUILT_IN_MODF:
4897           case BUILT_IN_MODFF:
4898           case BUILT_IN_MODFL:
4899             {
4900               process_ipa_clobber (fi, gimple_call_arg (t, 1));
4901               return;
4902             }
4903           /* The following functions clobber their third argument.  */
4904           case BUILT_IN_REMQUO:
4905           case BUILT_IN_REMQUOF:
4906           case BUILT_IN_REMQUOL:
4907             {
4908               process_ipa_clobber (fi, gimple_call_arg (t, 2));
4909               return;
4910             }
4911           /* The following functions neither read nor clobber memory.  */
4912           case BUILT_IN_ASSUME_ALIGNED:
4913           case BUILT_IN_FREE:
4914             return;
4915           /* Trampolines are of no interest to us.  */
4916           case BUILT_IN_INIT_TRAMPOLINE:
4917           case BUILT_IN_ADJUST_TRAMPOLINE:
4918             return;
4919           case BUILT_IN_VA_START:
4920           case BUILT_IN_VA_END:
4921             return;
4922           /* printf-style functions may have hooks to set pointers to
4923              point to somewhere into the generated string.  Leave them
4924              for a later excercise...  */
4925           default:
4926             /* Fallthru to general call handling.  */;
4927           }
4928
4929       /* Parameters passed by value are used.  */
4930       lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_uses);
4931       for (i = 0; i < gimple_call_num_args (t); i++)
4932         {
4933           struct constraint_expr *rhsp;
4934           tree arg = gimple_call_arg (t, i);
4935
4936           if (TREE_CODE (arg) == SSA_NAME
4937               || is_gimple_min_invariant (arg))
4938             continue;
4939
4940           get_constraint_for_address_of (arg, &rhsc);
4941           FOR_EACH_VEC_ELT (rhsc, j, rhsp)
4942             process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
4943           rhsc.release ();
4944         }
4945
4946       /* Build constraints for propagating clobbers/uses along the
4947          callgraph edges.  */
4948       cfi = get_fi_for_callee (t);
4949       if (cfi->id == anything_id)
4950         {
4951           if (gimple_vdef (t))
4952             make_constraint_from (first_vi_for_offset (fi, fi_clobbers),
4953                                   anything_id);
4954           make_constraint_from (first_vi_for_offset (fi, fi_uses),
4955                                 anything_id);
4956           return;
4957         }
4958
4959       /* For callees without function info (that's external functions),
4960          ESCAPED is clobbered and used.  */
4961       if (gimple_call_fndecl (t)
4962           && !cfi->is_fn_info)
4963         {
4964           varinfo_t vi;
4965
4966           if (gimple_vdef (t))
4967             make_copy_constraint (first_vi_for_offset (fi, fi_clobbers),
4968                                   escaped_id);
4969           make_copy_constraint (first_vi_for_offset (fi, fi_uses), escaped_id);
4970
4971           /* Also honor the call statement use/clobber info.  */
4972           if ((vi = lookup_call_clobber_vi (t)) != NULL)
4973             make_copy_constraint (first_vi_for_offset (fi, fi_clobbers),
4974                                   vi->id);
4975           if ((vi = lookup_call_use_vi (t)) != NULL)
4976             make_copy_constraint (first_vi_for_offset (fi, fi_uses),
4977                                   vi->id);
4978           return;
4979         }
4980
4981       /* Otherwise the caller clobbers and uses what the callee does.
4982          ???  This should use a new complex constraint that filters
4983          local variables of the callee.  */
4984       if (gimple_vdef (t))
4985         {
4986           lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_clobbers);
4987           rhs = get_function_part_constraint (cfi, fi_clobbers);
4988           process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
4989         }
4990       lhs = get_function_part_constraint (fi, fi_uses);
4991       rhs = get_function_part_constraint (cfi, fi_uses);
4992       process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
4993     }
4994   else if (gimple_code (t) == GIMPLE_ASM)
4995     {
4996       /* ???  Ick.  We can do better.  */
4997       if (gimple_vdef (t))
4998         make_constraint_from (first_vi_for_offset (fi, fi_clobbers),
4999                               anything_id);
5000       make_constraint_from (first_vi_for_offset (fi, fi_uses),
5001                             anything_id);
5002     }
5003
5004   rhsc.release ();
5005 }
5006
5007
5008 /* Find the first varinfo in the same variable as START that overlaps with
5009    OFFSET.  Return NULL if we can't find one.  */
5010
5011 static varinfo_t
5012 first_vi_for_offset (varinfo_t start, unsigned HOST_WIDE_INT offset)
5013 {
5014   /* If the offset is outside of the variable, bail out.  */
5015   if (offset >= start->fullsize)
5016     return NULL;
5017
5018   /* If we cannot reach offset from start, lookup the first field
5019      and start from there.  */
5020   if (start->offset > offset)
5021     start = lookup_vi_for_tree (start->decl);
5022
5023   while (start)
5024     {
5025       /* We may not find a variable in the field list with the actual
5026          offset when when we have glommed a structure to a variable.
5027          In that case, however, offset should still be within the size
5028          of the variable. */
5029       if (offset >= start->offset
5030           && (offset - start->offset) < start->size)
5031         return start;
5032
5033       start= start->next;
5034     }
5035
5036   return NULL;
5037 }
5038
5039 /* Find the first varinfo in the same variable as START that overlaps with
5040    OFFSET.  If there is no such varinfo the varinfo directly preceding
5041    OFFSET is returned.  */
5042
5043 static varinfo_t
5044 first_or_preceding_vi_for_offset (varinfo_t start,
5045                                   unsigned HOST_WIDE_INT offset)
5046 {
5047   /* If we cannot reach offset from start, lookup the first field
5048      and start from there.  */
5049   if (start->offset > offset)
5050     start = lookup_vi_for_tree (start->decl);
5051
5052   /* We may not find a variable in the field list with the actual
5053      offset when when we have glommed a structure to a variable.
5054      In that case, however, offset should still be within the size
5055      of the variable.
5056      If we got beyond the offset we look for return the field
5057      directly preceding offset which may be the last field.  */
5058   while (start->next
5059          && offset >= start->offset
5060          && !((offset - start->offset) < start->size))
5061     start = start->next;
5062
5063   return start;
5064 }
5065
5066
5067 /* This structure is used during pushing fields onto the fieldstack
5068    to track the offset of the field, since bitpos_of_field gives it
5069    relative to its immediate containing type, and we want it relative
5070    to the ultimate containing object.  */
5071
5072 struct fieldoff
5073 {
5074   /* Offset from the base of the base containing object to this field.  */
5075   HOST_WIDE_INT offset;
5076
5077   /* Size, in bits, of the field.  */
5078   unsigned HOST_WIDE_INT size;
5079
5080   unsigned has_unknown_size : 1;
5081
5082   unsigned must_have_pointers : 1;
5083
5084   unsigned may_have_pointers : 1;
5085
5086   unsigned only_restrict_pointers : 1;
5087 };
5088 typedef struct fieldoff fieldoff_s;
5089
5090
5091 /* qsort comparison function for two fieldoff's PA and PB */
5092
5093 static int
5094 fieldoff_compare (const void *pa, const void *pb)
5095 {
5096   const fieldoff_s *foa = (const fieldoff_s *)pa;
5097   const fieldoff_s *fob = (const fieldoff_s *)pb;
5098   unsigned HOST_WIDE_INT foasize, fobsize;
5099
5100   if (foa->offset < fob->offset)
5101     return -1;
5102   else if (foa->offset > fob->offset)
5103     return 1;
5104
5105   foasize = foa->size;
5106   fobsize = fob->size;
5107   if (foasize < fobsize)
5108     return -1;
5109   else if (foasize > fobsize)
5110     return 1;
5111   return 0;
5112 }
5113
5114 /* Sort a fieldstack according to the field offset and sizes.  */
5115 static void
5116 sort_fieldstack (vec<fieldoff_s> fieldstack)
5117 {
5118   fieldstack.qsort (fieldoff_compare);
5119 }
5120
5121 /* Return true if T is a type that can have subvars.  */
5122
5123 static inline bool
5124 type_can_have_subvars (const_tree t)
5125 {
5126   /* Aggregates without overlapping fields can have subvars.  */
5127   return TREE_CODE (t) == RECORD_TYPE;
5128 }
5129
5130 /* Return true if V is a tree that we can have subvars for.
5131    Normally, this is any aggregate type.  Also complex
5132    types which are not gimple registers can have subvars.  */
5133
5134 static inline bool
5135 var_can_have_subvars (const_tree v)
5136 {
5137   /* Volatile variables should never have subvars.  */
5138   if (TREE_THIS_VOLATILE (v))
5139     return false;
5140
5141   /* Non decls or memory tags can never have subvars.  */
5142   if (!DECL_P (v))
5143     return false;
5144
5145   return type_can_have_subvars (TREE_TYPE (v));
5146 }
5147
5148 /* Return true if T is a type that does contain pointers.  */
5149
5150 static bool
5151 type_must_have_pointers (tree type)
5152 {
5153   if (POINTER_TYPE_P (type))
5154     return true;
5155
5156   if (TREE_CODE (type) == ARRAY_TYPE)
5157     return type_must_have_pointers (TREE_TYPE (type));
5158
5159   /* A function or method can have pointers as arguments, so track
5160      those separately.  */
5161   if (TREE_CODE (type) == FUNCTION_TYPE
5162       || TREE_CODE (type) == METHOD_TYPE)
5163     return true;
5164
5165   return false;
5166 }
5167
5168 static bool
5169 field_must_have_pointers (tree t)
5170 {
5171   return type_must_have_pointers (TREE_TYPE (t));
5172 }
5173
5174 /* Given a TYPE, and a vector of field offsets FIELDSTACK, push all
5175    the fields of TYPE onto fieldstack, recording their offsets along
5176    the way.
5177
5178    OFFSET is used to keep track of the offset in this entire
5179    structure, rather than just the immediately containing structure.
5180    Returns false if the caller is supposed to handle the field we
5181    recursed for.  */
5182
5183 static bool
5184 push_fields_onto_fieldstack (tree type, vec<fieldoff_s> *fieldstack,
5185                              HOST_WIDE_INT offset)
5186 {
5187   tree field;
5188   bool empty_p = true;
5189
5190   if (TREE_CODE (type) != RECORD_TYPE)
5191     return false;
5192
5193   /* If the vector of fields is growing too big, bail out early.
5194      Callers check for vec::length <= MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE, make
5195      sure this fails.  */
5196   if (fieldstack->length () > MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE)
5197     return false;
5198
5199   for (field = TYPE_FIELDS (type); field; field = DECL_CHAIN (field))
5200     if (TREE_CODE (field) == FIELD_DECL)
5201       {
5202         bool push = false;
5203         HOST_WIDE_INT foff = bitpos_of_field (field);
5204
5205         if (!var_can_have_subvars (field)
5206             || TREE_CODE (TREE_TYPE (field)) == QUAL_UNION_TYPE
5207             || TREE_CODE (TREE_TYPE (field)) == UNION_TYPE)
5208           push = true;
5209         else if (!push_fields_onto_fieldstack
5210                     (TREE_TYPE (field), fieldstack, offset + foff)
5211                  && (DECL_SIZE (field)
5212                      && !integer_zerop (DECL_SIZE (field))))
5213           /* Empty structures may have actual size, like in C++.  So
5214              see if we didn't push any subfields and the size is
5215              nonzero, push the field onto the stack.  */
5216           push = true;
5217
5218         if (push)
5219           {
5220             fieldoff_s *pair = NULL;
5221             bool has_unknown_size = false;
5222             bool must_have_pointers_p;
5223
5224             if (!fieldstack->is_empty ())
5225               pair = &fieldstack->last ();
5226
5227             /* If there isn't anything at offset zero, create sth.  */
5228             if (!pair
5229                 && offset + foff != 0)
5230               {
5231                 fieldoff_s e = {0, offset + foff, false, false, false, false};
5232                 pair = fieldstack->safe_push (e);
5233               }
5234
5235             if (!DECL_SIZE (field)
5236                 || !host_integerp (DECL_SIZE (field), 1))
5237               has_unknown_size = true;
5238
5239             /* If adjacent fields do not contain pointers merge them.  */
5240             must_have_pointers_p = field_must_have_pointers (field);
5241             if (pair
5242                 && !has_unknown_size
5243                 && !must_have_pointers_p
5244                 && !pair->must_have_pointers
5245                 && !pair->has_unknown_size
5246                 && pair->offset + (HOST_WIDE_INT)pair->size == offset + foff)
5247               {
5248                 pair->size += TREE_INT_CST_LOW (DECL_SIZE (field));
5249               }
5250             else
5251               {
5252                 fieldoff_s e;
5253                 e.offset = offset + foff;
5254                 e.has_unknown_size = has_unknown_size;
5255                 if (!has_unknown_size)
5256                   e.size = TREE_INT_CST_LOW (DECL_SIZE (field));
5257                 else
5258                   e.size = -1;
5259                 e.must_have_pointers = must_have_pointers_p;
5260                 e.may_have_pointers = true;
5261                 e.only_restrict_pointers
5262                   = (!has_unknown_size
5263                      && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (field))
5264                      && TYPE_RESTRICT (TREE_TYPE (field)));
5265                 fieldstack->safe_push (e);
5266               }
5267           }
5268
5269         empty_p = false;
5270       }
5271
5272   return !empty_p;
5273 }
5274
5275 /* Count the number of arguments DECL has, and set IS_VARARGS to true
5276    if it is a varargs function.  */
5277
5278 static unsigned int
5279 count_num_arguments (tree decl, bool *is_varargs)
5280 {
5281   unsigned int num = 0;
5282   tree t;
5283
5284   /* Capture named arguments for K&R functions.  They do not
5285      have a prototype and thus no TYPE_ARG_TYPES.  */
5286   for (t = DECL_ARGUMENTS (decl); t; t = DECL_CHAIN (t))
5287     ++num;
5288
5289   /* Check if the function has variadic arguments.  */
5290   for (t = TYPE_ARG_TYPES (TREE_TYPE (decl)); t; t = TREE_CHAIN (t))
5291     if (TREE_VALUE (t) == void_type_node)
5292       break;
5293   if (!t)
5294     *is_varargs = true;
5295
5296   return num;
5297 }
5298
5299 /* Creation function node for DECL, using NAME, and return the index
5300    of the variable we've created for the function.  */
5301
5302 static varinfo_t
5303 create_function_info_for (tree decl, const char *name)
5304 {
5305   struct function *fn = DECL_STRUCT_FUNCTION (decl);
5306   varinfo_t vi, prev_vi;
5307   tree arg;
5308   unsigned int i;
5309   bool is_varargs = false;
5310   unsigned int num_args = count_num_arguments (decl, &is_varargs);
5311
5312   /* Create the variable info.  */
5313
5314   vi = new_var_info (decl, name);
5315   vi->offset = 0;
5316   vi->size = 1;
5317   vi->fullsize = fi_parm_base + num_args;
5318   vi->is_fn_info = 1;
5319   vi->may_have_pointers = false;
5320   if (is_varargs)
5321     vi->fullsize = ~0;
5322   insert_vi_for_tree (vi->decl, vi);
5323
5324   prev_vi = vi;
5325
5326   /* Create a variable for things the function clobbers and one for
5327      things the function uses.  */
5328     {
5329       varinfo_t clobbervi, usevi;
5330       const char *newname;
5331       char *tempname;
5332
5333       asprintf (&tempname, "%s.clobber", name);
5334       newname = ggc_strdup (tempname);
5335       free (tempname);
5336
5337       clobbervi = new_var_info (NULL, newname);
5338       clobbervi->offset = fi_clobbers;
5339       clobbervi->size = 1;
5340       clobbervi->fullsize = vi->fullsize;
5341       clobbervi->is_full_var = true;
5342       clobbervi->is_global_var = false;
5343       gcc_assert (prev_vi->offset < clobbervi->offset);
5344       prev_vi->next = clobbervi;
5345       prev_vi = clobbervi;
5346
5347       asprintf (&tempname, "%s.use", name);
5348       newname = ggc_strdup (tempname);
5349       free (tempname);
5350
5351       usevi = new_var_info (NULL, newname);
5352       usevi->offset = fi_uses;
5353       usevi->size = 1;
5354       usevi->fullsize = vi->fullsize;
5355       usevi->is_full_var = true;
5356       usevi->is_global_var = false;
5357       gcc_assert (prev_vi->offset < usevi->offset);
5358       prev_vi->next = usevi;
5359       prev_vi = usevi;
5360     }
5361
5362   /* And one for the static chain.  */
5363   if (fn->static_chain_decl != NULL_TREE)
5364     {
5365       varinfo_t chainvi;
5366       const char *newname;
5367       char *tempname;
5368
5369       asprintf (&tempname, "%s.chain", name);
5370       newname = ggc_strdup (tempname);
5371       free (tempname);
5372
5373       chainvi = new_var_info (fn->static_chain_decl, newname);
5374       chainvi->offset = fi_static_chain;
5375       chainvi->size = 1;
5376       chainvi->fullsize = vi->fullsize;
5377       chainvi->is_full_var = true;
5378       chainvi->is_global_var = false;
5379       gcc_assert (prev_vi->offset < chainvi->offset);
5380       prev_vi->next = chainvi;
5381       prev_vi = chainvi;
5382       insert_vi_for_tree (fn->static_chain_decl, chainvi);
5383     }
5384
5385   /* Create a variable for the return var.  */
5386   if (DECL_RESULT (decl) != NULL
5387       || !VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (decl))))
5388     {
5389       varinfo_t resultvi;
5390       const char *newname;
5391       char *tempname;
5392       tree resultdecl = decl;
5393
5394       if (DECL_RESULT (decl))
5395         resultdecl = DECL_RESULT (decl);
5396
5397       asprintf (&tempname, "%s.result", name);
5398       newname = ggc_strdup (tempname);
5399       free (tempname);
5400
5401       resultvi = new_var_info (resultdecl, newname);
5402       resultvi->offset = fi_result;
5403       resultvi->size = 1;
5404       resultvi->fullsize = vi->fullsize;
5405       resultvi->is_full_var = true;
5406       if (DECL_RESULT (decl))
5407         resultvi->may_have_pointers = true;
5408       gcc_assert (prev_vi->offset < resultvi->offset);
5409       prev_vi->next = resultvi;
5410       prev_vi = resultvi;
5411       if (DECL_RESULT (decl))
5412         insert_vi_for_tree (DECL_RESULT (decl), resultvi);
5413     }
5414
5415   /* Set up variables for each argument.  */
5416   arg = DECL_ARGUMENTS (decl);
5417   for (i = 0; i < num_args; i++)
5418     {
5419       varinfo_t argvi;
5420       const char *newname;
5421       char *tempname;
5422       tree argdecl = decl;
5423
5424       if (arg)
5425         argdecl = arg;
5426
5427       asprintf (&tempname, "%s.arg%d", name, i);
5428       newname = ggc_strdup (tempname);
5429       free (tempname);
5430
5431       argvi = new_var_info (argdecl, newname);
5432       argvi->offset = fi_parm_base + i;
5433       argvi->size = 1;
5434       argvi->is_full_var = true;
5435       argvi->fullsize = vi->fullsize;
5436       if (arg)
5437         argvi->may_have_pointers = true;
5438       gcc_assert (prev_vi->offset < argvi->offset);
5439       prev_vi->next = argvi;
5440       prev_vi = argvi;
5441       if (arg)
5442         {
5443           insert_vi_for_tree (arg, argvi);
5444           arg = DECL_CHAIN (arg);
5445         }
5446     }
5447
5448   /* Add one representative for all further args.  */
5449   if (is_varargs)
5450     {
5451       varinfo_t argvi;
5452       const char *newname;
5453       char *tempname;
5454       tree decl;
5455
5456       asprintf (&tempname, "%s.varargs", name);
5457       newname = ggc_strdup (tempname);
5458       free (tempname);
5459
5460       /* We need sth that can be pointed to for va_start.  */
5461       decl = build_fake_var_decl (ptr_type_node);
5462
5463       argvi = new_var_info (decl, newname);
5464       argvi->offset = fi_parm_base + num_args;
5465       argvi->size = ~0;
5466       argvi->is_full_var = true;
5467       argvi->is_heap_var = true;
5468       argvi->fullsize = vi->fullsize;
5469       gcc_assert (prev_vi->offset < argvi->offset);
5470       prev_vi->next = argvi;
5471       prev_vi = argvi;
5472     }
5473
5474   return vi;
5475 }
5476
5477
5478 /* Return true if FIELDSTACK contains fields that overlap.
5479    FIELDSTACK is assumed to be sorted by offset.  */
5480
5481 static bool
5482 check_for_overlaps (vec<fieldoff_s> fieldstack)
5483 {
5484   fieldoff_s *fo = NULL;
5485   unsigned int i;
5486   HOST_WIDE_INT lastoffset = -1;
5487
5488   FOR_EACH_VEC_ELT (fieldstack, i, fo)
5489     {
5490       if (fo->offset == lastoffset)
5491         return true;
5492       lastoffset = fo->offset;
5493     }
5494   return false;
5495 }
5496
5497 /* Create a varinfo structure for NAME and DECL, and add it to VARMAP.
5498    This will also create any varinfo structures necessary for fields
5499    of DECL.  */
5500
5501 static varinfo_t
5502 create_variable_info_for_1 (tree decl, const char *name)
5503 {
5504   varinfo_t vi, newvi;
5505   tree decl_type = TREE_TYPE (decl);
5506   tree declsize = DECL_P (decl) ? DECL_SIZE (decl) : TYPE_SIZE (decl_type);
5507   vec<fieldoff_s> fieldstack = vNULL;
5508   fieldoff_s *fo;
5509   unsigned int i;
5510
5511   if (!declsize
5512       || !host_integerp (declsize, 1))
5513     {
5514       vi = new_var_info (decl, name);
5515       vi->offset = 0;
5516       vi->size = ~0;
5517       vi->fullsize = ~0;
5518       vi->is_unknown_size_var = true;
5519       vi->is_full_var = true;
5520       vi->may_have_pointers = true;
5521       return vi;
5522     }
5523
5524   /* Collect field information.  */
5525   if (use_field_sensitive
5526       && var_can_have_subvars (decl)
5527       /* ???  Force us to not use subfields for global initializers
5528          in IPA mode.  Else we'd have to parse arbitrary initializers.  */
5529       && !(in_ipa_mode
5530            && is_global_var (decl)
5531            && DECL_INITIAL (decl)))
5532     {
5533       fieldoff_s *fo = NULL;
5534       bool notokay = false;
5535       unsigned int i;
5536
5537       push_fields_onto_fieldstack (decl_type, &fieldstack, 0);
5538
5539       for (i = 0; !notokay && fieldstack.iterate (i, &fo); i++)
5540         if (fo->has_unknown_size
5541             || fo->offset < 0)
5542           {
5543             notokay = true;
5544             break;
5545           }
5546
5547       /* We can't sort them if we have a field with a variable sized type,
5548          which will make notokay = true.  In that case, we are going to return
5549          without creating varinfos for the fields anyway, so sorting them is a
5550          waste to boot.  */
5551       if (!notokay)
5552         {
5553           sort_fieldstack (fieldstack);
5554           /* Due to some C++ FE issues, like PR 22488, we might end up
5555              what appear to be overlapping fields even though they,
5556              in reality, do not overlap.  Until the C++ FE is fixed,
5557              we will simply disable field-sensitivity for these cases.  */
5558           notokay = check_for_overlaps (fieldstack);
5559         }
5560
5561       if (notokay)
5562         fieldstack.release ();
5563     }
5564
5565   /* If we didn't end up collecting sub-variables create a full
5566      variable for the decl.  */
5567   if (fieldstack.length () <= 1
5568       || fieldstack.length () > MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE)
5569     {
5570       vi = new_var_info (decl, name);
5571       vi->offset = 0;
5572       vi->may_have_pointers = true;
5573       vi->fullsize = TREE_INT_CST_LOW (declsize);
5574       vi->size = vi->fullsize;
5575       vi->is_full_var = true;
5576       fieldstack.release ();
5577       return vi;
5578     }
5579
5580   vi = new_var_info (decl, name);
5581   vi->fullsize = TREE_INT_CST_LOW (declsize);
5582   for (i = 0, newvi = vi;
5583        fieldstack.iterate (i, &fo);
5584        ++i, newvi = newvi->next)
5585     {
5586       const char *newname = "NULL";
5587       char *tempname;
5588
5589       if (dump_file)
5590         {
5591           asprintf (&tempname, "%s." HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC
5592                     "+" HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, name, fo->offset, fo->size);
5593           newname = ggc_strdup (tempname);
5594           free (tempname);
5595         }
5596       newvi->name = newname;
5597       newvi->offset = fo->offset;
5598       newvi->size = fo->size;
5599       newvi->fullsize = vi->fullsize;
5600       newvi->may_have_pointers = fo->may_have_pointers;
5601       newvi->only_restrict_pointers = fo->only_restrict_pointers;
5602       if (i + 1 < fieldstack.length ())
5603         newvi->next = new_var_info (decl, name);
5604     }
5605
5606   fieldstack.release ();
5607
5608   return vi;
5609 }
5610
5611 static unsigned int
5612 create_variable_info_for (tree decl, const char *name)
5613 {
5614   varinfo_t vi = create_variable_info_for_1 (decl, name);
5615   unsigned int id = vi->id;
5616
5617   insert_vi_for_tree (decl, vi);
5618
5619   if (TREE_CODE (decl) != VAR_DECL)
5620     return id;
5621
5622   /* Create initial constraints for globals.  */
5623   for (; vi; vi = vi->next)
5624     {
5625       if (!vi->may_have_pointers
5626           || !vi->is_global_var)
5627         continue;
5628
5629       /* Mark global restrict qualified pointers.  */
5630       if ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (decl))
5631            && TYPE_RESTRICT (TREE_TYPE (decl)))
5632           || vi->only_restrict_pointers)
5633         {
5634           make_constraint_from_global_restrict (vi, "GLOBAL_RESTRICT");
5635           continue;
5636         }
5637
5638       /* In non-IPA mode the initializer from nonlocal is all we need.  */
5639       if (!in_ipa_mode
5640           || DECL_HARD_REGISTER (decl))
5641         make_copy_constraint (vi, nonlocal_id);
5642
5643       /* In IPA mode parse the initializer and generate proper constraints
5644          for it.  */
5645       else
5646         {
5647           struct varpool_node *vnode = varpool_get_node (decl);
5648
5649           /* For escaped variables initialize them from nonlocal.  */
5650           if (!varpool_all_refs_explicit_p (vnode))
5651             make_copy_constraint (vi, nonlocal_id);
5652
5653           /* If this is a global variable with an initializer and we are in
5654              IPA mode generate constraints for it.  */
5655           if (DECL_INITIAL (decl)
5656               && vnode->analyzed)
5657             {
5658               vec<ce_s> rhsc = vNULL;
5659               struct constraint_expr lhs, *rhsp;
5660               unsigned i;
5661               get_constraint_for_rhs (DECL_INITIAL (decl), &rhsc);
5662               lhs.var = vi->id;
5663               lhs.offset = 0;
5664               lhs.type = SCALAR;
5665               FOR_EACH_VEC_ELT (rhsc, i, rhsp)
5666                 process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
5667               /* If this is a variable that escapes from the unit
5668                  the initializer escapes as well.  */
5669               if (!varpool_all_refs_explicit_p (vnode))
5670                 {
5671                   lhs.var = escaped_id;
5672                   lhs.offset = 0;
5673                   lhs.type = SCALAR;
5674                   FOR_EACH_VEC_ELT (rhsc, i, rhsp)
5675                     process_constraint (new_constraint (lhs, *rhsp));
5676                 }
5677               rhsc.release ();
5678             }
5679         }
5680     }
5681
5682   return id;
5683 }
5684
5685 /* Print out the points-to solution for VAR to FILE.  */
5686
5687 static void
5688 dump_solution_for_var (FILE *file, unsigned int var)
5689 {
5690   varinfo_t vi = get_varinfo (var);
5691   unsigned int i;
5692   bitmap_iterator bi;
5693
5694   /* Dump the solution for unified vars anyway, this avoids difficulties
5695      in scanning dumps in the testsuite.  */
5696   fprintf (file, "%s = { ", vi->name);
5697   vi = get_varinfo (find (var));
5698   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vi->solution, 0, i, bi)
5699     fprintf (file, "%s ", get_varinfo (i)->name);
5700   fprintf (file, "}");
5701
5702   /* But note when the variable was unified.  */
5703   if (vi->id != var)
5704     fprintf (file, " same as %s", vi->name);
5705
5706   fprintf (file, "\n");
5707 }
5708
5709 /* Print the points-to solution for VAR to stdout.  */
5710
5711 DEBUG_FUNCTION void
5712 debug_solution_for_var (unsigned int var)
5713 {
5714   dump_solution_for_var (stdout, var);
5715 }
5716
5717 /* Create varinfo structures for all of the variables in the
5718    function for intraprocedural mode.  */
5719
5720 static void
5721 intra_create_variable_infos (void)
5722 {
5723   tree t;
5724
5725   /* For each incoming pointer argument arg, create the constraint ARG
5726      = NONLOCAL or a dummy variable if it is a restrict qualified
5727      passed-by-reference argument.  */
5728   for (t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl); t; t = DECL_CHAIN (t))
5729     {
5730       varinfo_t p = get_vi_for_tree (t);
5731
5732       /* For restrict qualified pointers to objects passed by
5733          reference build a real representative for the pointed-to object.
5734          Treat restrict qualified references the same.  */
5735       if (TYPE_RESTRICT (TREE_TYPE (t))
5736           && ((DECL_BY_REFERENCE (t) && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (t)))
5737               || TREE_CODE (TREE_TYPE (t)) == REFERENCE_TYPE)
5738           && !type_contains_placeholder_p (TREE_TYPE (TREE_TYPE (t))))
5739         {
5740           struct constraint_expr lhsc, rhsc;
5741           varinfo_t vi;
5742           tree heapvar = build_fake_var_decl (TREE_TYPE (TREE_TYPE (t)));
5743           DECL_EXTERNAL (heapvar) = 1;
5744           vi = create_variable_info_for_1 (heapvar, "PARM_NOALIAS");
5745           insert_vi_for_tree (heapvar, vi);
5746           lhsc.var = p->id;
5747           lhsc.type = SCALAR;
5748           lhsc.offset = 0;
5749           rhsc.var = vi->id;
5750           rhsc.type = ADDRESSOF;
5751           rhsc.offset = 0;
5752           process_constraint (new_constraint (lhsc, rhsc));
5753           for (; vi; vi = vi->next)
5754             if (vi->may_have_pointers)
5755               {
5756                 if (vi->only_restrict_pointers)
5757                   make_constraint_from_global_restrict (vi, "GLOBAL_RESTRICT");
5758                 else
5759                   make_copy_constraint (vi, nonlocal_id);
5760               }
5761           continue;
5762         }
5763
5764       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (t))
5765           && TYPE_RESTRICT (TREE_TYPE (t)))
5766         make_constraint_from_global_restrict (p, "PARM_RESTRICT");
5767       else
5768         {
5769           for (; p; p = p->next)
5770             {
5771               if (p->only_restrict_pointers)
5772                 make_constraint_from_global_restrict (p, "PARM_RESTRICT");
5773               else if (p->may_have_pointers)
5774                 make_constraint_from (p, nonlocal_id);
5775             }
5776         }
5777     }
5778
5779   /* Add a constraint for a result decl that is passed by reference.  */
5780   if (DECL_RESULT (cfun->decl)
5781       && DECL_BY_REFERENCE (DECL_RESULT (cfun->decl)))
5782     {
5783       varinfo_t p, result_vi = get_vi_for_tree (DECL_RESULT (cfun->decl));
5784
5785       for (p = result_vi; p; p = p->next)
5786         make_constraint_from (p, nonlocal_id);
5787     }
5788
5789   /* Add a constraint for the incoming static chain parameter.  */
5790   if (cfun->static_chain_decl != NULL_TREE)
5791     {
5792       varinfo_t p, chain_vi = get_vi_for_tree (cfun->static_chain_decl);
5793
5794       for (p = chain_vi; p; p = p->next)
5795         make_constraint_from (p, nonlocal_id);
5796     }
5797 }
5798
5799 /* Structure used to put solution bitmaps in a hashtable so they can
5800    be shared among variables with the same points-to set.  */
5801
5802 typedef struct shared_bitmap_info
5803 {
5804   bitmap pt_vars;
5805   hashval_t hashcode;
5806 } *shared_bitmap_info_t;
5807 typedef const struct shared_bitmap_info *const_shared_bitmap_info_t;
5808
5809 static htab_t shared_bitmap_table;
5810
5811 /* Hash function for a shared_bitmap_info_t */
5812
5813 static hashval_t
5814 shared_bitmap_hash (const void *p)
5815 {
5816   const_shared_bitmap_info_t const bi = (const_shared_bitmap_info_t) p;
5817   return bi->hashcode;
5818 }
5819
5820 /* Equality function for two shared_bitmap_info_t's. */
5821
5822 static int
5823 shared_bitmap_eq (const void *p1, const void *p2)
5824 {
5825   const_shared_bitmap_info_t const sbi1 = (const_shared_bitmap_info_t) p1;
5826   const_shared_bitmap_info_t const sbi2 = (const_shared_bitmap_info_t) p2;
5827   return bitmap_equal_p (sbi1->pt_vars, sbi2->pt_vars);
5828 }
5829
5830 /* Lookup a bitmap in the shared bitmap hashtable, and return an already
5831    existing instance if there is one, NULL otherwise.  */
5832
5833 static bitmap
5834 shared_bitmap_lookup (bitmap pt_vars)
5835 {
5836   void **slot;
5837   struct shared_bitmap_info sbi;
5838
5839   sbi.pt_vars = pt_vars;
5840   sbi.hashcode = bitmap_hash (pt_vars);
5841
5842   slot = htab_find_slot_with_hash (shared_bitmap_table, &sbi,
5843                                    sbi.hashcode, NO_INSERT);
5844   if (!slot)
5845     return NULL;
5846   else
5847     return ((shared_bitmap_info_t) *slot)->pt_vars;
5848 }
5849
5850
5851 /* Add a bitmap to the shared bitmap hashtable.  */
5852
5853 static void
5854 shared_bitmap_add (bitmap pt_vars)
5855 {
5856   void **slot;
5857   shared_bitmap_info_t sbi = XNEW (struct shared_bitmap_info);
5858
5859   sbi->pt_vars = pt_vars;
5860   sbi->hashcode = bitmap_hash (pt_vars);
5861
5862   slot = htab_find_slot_with_hash (shared_bitmap_table, sbi,
5863                                    sbi->hashcode, INSERT);
5864   gcc_assert (!*slot);
5865   *slot = (void *) sbi;
5866 }
5867
5868
5869 /* Set bits in INTO corresponding to the variable uids in solution set FROM.  */
5870
5871 static void
5872 set_uids_in_ptset (bitmap into, bitmap from, struct pt_solution *pt)
5873 {
5874   unsigned int i;
5875   bitmap_iterator bi;
5876
5877   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (from, 0, i, bi)
5878     {
5879       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
5880
5881       /* The only artificial variables that are allowed in a may-alias
5882          set are heap variables.  */
5883       if (vi->is_artificial_var && !vi->is_heap_var)
5884         continue;
5885
5886       if (TREE_CODE (vi->decl) == VAR_DECL
5887           || TREE_CODE (vi->decl) == PARM_DECL
5888           || TREE_CODE (vi->decl) == RESULT_DECL)
5889         {
5890           /* If we are in IPA mode we will not recompute points-to
5891              sets after inlining so make sure they stay valid.  */
5892           if (in_ipa_mode
5893               && !DECL_PT_UID_SET_P (vi->decl))
5894             SET_DECL_PT_UID (vi->decl, DECL_UID (vi->decl));
5895
5896           /* Add the decl to the points-to set.  Note that the points-to
5897              set contains global variables.  */
5898           bitmap_set_bit (into, DECL_PT_UID (vi->decl));
5899           if (vi->is_global_var)
5900             pt->vars_contains_global = true;
5901         }
5902     }
5903 }
5904
5905
5906 /* Compute the points-to solution *PT for the variable VI.  */
5907
5908 static struct pt_solution
5909 find_what_var_points_to (varinfo_t orig_vi)
5910 {
5911   unsigned int i;
5912   bitmap_iterator bi;
5913   bitmap finished_solution;
5914   bitmap result;
5915   varinfo_t vi;
5916   void **slot;
5917   struct pt_solution *pt;
5918
5919   /* This variable may have been collapsed, let's get the real
5920      variable.  */
5921   vi = get_varinfo (find (orig_vi->id));
5922
5923   /* See if we have already computed the solution and return it.  */
5924   slot = pointer_map_insert (final_solutions, vi);
5925   if (*slot != NULL)
5926     return *(struct pt_solution *)*slot;
5927
5928   *slot = pt = XOBNEW (&final_solutions_obstack, struct pt_solution);
5929   memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
5930
5931   /* Translate artificial variables into SSA_NAME_PTR_INFO
5932      attributes.  */
5933   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (vi->solution, 0, i, bi)
5934     {
5935       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
5936
5937       if (vi->is_artificial_var)
5938         {
5939           if (vi->id == nothing_id)
5940             pt->null = 1;
5941           else if (vi->id == escaped_id)
5942             {
5943               if (in_ipa_mode)
5944                 pt->ipa_escaped = 1;
5945               else
5946                 pt->escaped = 1;
5947             }
5948           else if (vi->id == nonlocal_id)
5949             pt->nonlocal = 1;
5950           else if (vi->is_heap_var)
5951             /* We represent heapvars in the points-to set properly.  */
5952             ;
5953           else if (vi->id == readonly_id)
5954             /* Nobody cares.  */
5955             ;
5956           else if (vi->id == anything_id
5957                    || vi->id == integer_id)
5958             pt->anything = 1;
5959         }
5960     }
5961
5962   /* Instead of doing extra work, simply do not create
5963      elaborate points-to information for pt_anything pointers.  */
5964   if (pt->anything)
5965     return *pt;
5966
5967   /* Share the final set of variables when possible.  */
5968   finished_solution = BITMAP_GGC_ALLOC ();
5969   stats.points_to_sets_created++;
5970
5971   set_uids_in_ptset (finished_solution, vi->solution, pt);
5972   result = shared_bitmap_lookup (finished_solution);
5973   if (!result)
5974     {
5975       shared_bitmap_add (finished_solution);
5976       pt->vars = finished_solution;
5977     }
5978   else
5979     {
5980       pt->vars = result;
5981       bitmap_clear (finished_solution);
5982     }
5983
5984   return *pt;
5985 }
5986
5987 /* Given a pointer variable P, fill in its points-to set.  */
5988
5989 static void
5990 find_what_p_points_to (tree p)
5991 {
5992   struct ptr_info_def *pi;
5993   tree lookup_p = p;
5994   varinfo_t vi;
5995
5996   /* For parameters, get at the points-to set for the actual parm
5997      decl.  */
5998   if (TREE_CODE (p) == SSA_NAME
5999       && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (p)
6000       && (TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (p)) == PARM_DECL
6001           || TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (p)) == RESULT_DECL))
6002     lookup_p = SSA_NAME_VAR (p);
6003
6004   vi = lookup_vi_for_tree (lookup_p);
6005   if (!vi)
6006     return;
6007
6008   pi = get_ptr_info (p);
6009   pi->pt = find_what_var_points_to (vi);
6010 }
6011
6012
6013 /* Query statistics for points-to solutions.  */
6014
6015 static struct {
6016   unsigned HOST_WIDE_INT pt_solution_includes_may_alias;
6017   unsigned HOST_WIDE_INT pt_solution_includes_no_alias;
6018   unsigned HOST_WIDE_INT pt_solutions_intersect_may_alias;
6019   unsigned HOST_WIDE_INT pt_solutions_intersect_no_alias;
6020 } pta_stats;
6021
6022 void
6023 dump_pta_stats (FILE *s)
6024 {
6025   fprintf (s, "\nPTA query stats:\n");
6026   fprintf (s, "  pt_solution_includes: "
6027            HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC" disambiguations, "
6028            HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC" queries\n",
6029            pta_stats.pt_solution_includes_no_alias,
6030            pta_stats.pt_solution_includes_no_alias
6031            + pta_stats.pt_solution_includes_may_alias);
6032   fprintf (s, "  pt_solutions_intersect: "
6033            HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC" disambiguations, "
6034            HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC" queries\n",
6035            pta_stats.pt_solutions_intersect_no_alias,
6036            pta_stats.pt_solutions_intersect_no_alias
6037            + pta_stats.pt_solutions_intersect_may_alias);
6038 }
6039
6040
6041 /* Reset the points-to solution *PT to a conservative default
6042    (point to anything).  */
6043
6044 void
6045 pt_solution_reset (struct pt_solution *pt)
6046 {
6047   memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
6048   pt->anything = true;
6049 }
6050
6051 /* Set the points-to solution *PT to point only to the variables
6052    in VARS.  VARS_CONTAINS_GLOBAL specifies whether that contains
6053    global variables and VARS_CONTAINS_RESTRICT specifies whether
6054    it contains restrict tag variables.  */
6055
6056 void
6057 pt_solution_set (struct pt_solution *pt, bitmap vars, bool vars_contains_global)
6058 {
6059   memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
6060   pt->vars = vars;
6061   pt->vars_contains_global = vars_contains_global;
6062 }
6063
6064 /* Set the points-to solution *PT to point only to the variable VAR.  */
6065
6066 void
6067 pt_solution_set_var (struct pt_solution *pt, tree var)
6068 {
6069   memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
6070   pt->vars = BITMAP_GGC_ALLOC ();
6071   bitmap_set_bit (pt->vars, DECL_PT_UID (var));
6072   pt->vars_contains_global = is_global_var (var);
6073 }
6074
6075 /* Computes the union of the points-to solutions *DEST and *SRC and
6076    stores the result in *DEST.  This changes the points-to bitmap
6077    of *DEST and thus may not be used if that might be shared.
6078    The points-to bitmap of *SRC and *DEST will not be shared after
6079    this function if they were not before.  */
6080
6081 static void
6082 pt_solution_ior_into (struct pt_solution *dest, struct pt_solution *src)
6083 {
6084   dest->anything |= src->anything;
6085   if (dest->anything)
6086     {
6087       pt_solution_reset (dest);
6088       return;
6089     }
6090
6091   dest->nonlocal |= src->nonlocal;
6092   dest->escaped |= src->escaped;
6093   dest->ipa_escaped |= src->ipa_escaped;
6094   dest->null |= src->null;
6095   dest->vars_contains_global |= src->vars_contains_global;
6096   if (!src->vars)
6097     return;
6098
6099   if (!dest->vars)
6100     dest->vars = BITMAP_GGC_ALLOC ();
6101   bitmap_ior_into (dest->vars, src->vars);
6102 }
6103
6104 /* Return true if the points-to solution *PT is empty.  */
6105
6106 bool
6107 pt_solution_empty_p (struct pt_solution *pt)
6108 {
6109   if (pt->anything
6110       || pt->nonlocal)
6111     return false;
6112
6113   if (pt->vars
6114       && !bitmap_empty_p (pt->vars))
6115     return false;
6116
6117   /* If the solution includes ESCAPED, check if that is empty.  */
6118   if (pt->escaped
6119       && !pt_solution_empty_p (&cfun->gimple_df->escaped))
6120     return false;
6121
6122   /* If the solution includes ESCAPED, check if that is empty.  */
6123   if (pt->ipa_escaped
6124       && !pt_solution_empty_p (&ipa_escaped_pt))
6125     return false;
6126
6127   return true;
6128 }
6129
6130 /* Return true if the points-to solution *PT only point to a single var, and
6131    return the var uid in *UID.  */
6132
6133 bool
6134 pt_solution_singleton_p (struct pt_solution *pt, unsigned *uid)
6135 {
6136   if (pt->anything || pt->nonlocal || pt->escaped || pt->ipa_escaped
6137       || pt->null || pt->vars == NULL
6138       || !bitmap_single_bit_set_p (pt->vars))
6139     return false;
6140
6141   *uid = bitmap_first_set_bit (pt->vars);
6142   return true;
6143 }
6144
6145 /* Return true if the points-to solution *PT includes global memory.  */
6146
6147 bool
6148 pt_solution_includes_global (struct pt_solution *pt)
6149 {
6150   if (pt->anything
6151       || pt->nonlocal
6152       || pt->vars_contains_global)
6153     return true;
6154
6155   if (pt->escaped)
6156     return pt_solution_includes_global (&cfun->gimple_df->escaped);
6157
6158   if (pt->ipa_escaped)
6159     return pt_solution_includes_global (&ipa_escaped_pt);
6160
6161   /* ???  This predicate is not correct for the IPA-PTA solution
6162      as we do not properly distinguish between unit escape points
6163      and global variables.  */
6164   if (cfun->gimple_df->ipa_pta)
6165     return true;
6166
6167   return false;
6168 }
6169
6170 /* Return true if the points-to solution *PT includes the variable
6171    declaration DECL.  */
6172
6173 static bool
6174 pt_solution_includes_1 (struct pt_solution *pt, const_tree decl)
6175 {
6176   if (pt->anything)
6177     return true;
6178
6179   if (pt->nonlocal
6180       && is_global_var (decl))
6181     return true;
6182
6183   if (pt->vars
6184       && bitmap_bit_p (pt->vars, DECL_PT_UID (decl)))
6185     return true;
6186
6187   /* If the solution includes ESCAPED, check it.  */
6188   if (pt->escaped
6189       && pt_solution_includes_1 (&cfun->gimple_df->escaped, decl))
6190     return true;
6191
6192   /* If the solution includes ESCAPED, check it.  */
6193   if (pt->ipa_escaped
6194       && pt_solution_includes_1 (&ipa_escaped_pt, decl))
6195     return true;
6196
6197   return false;
6198 }
6199
6200 bool
6201 pt_solution_includes (struct pt_solution *pt, const_tree decl)
6202 {
6203   bool res = pt_solution_includes_1 (pt, decl);
6204   if (res)
6205     ++pta_stats.pt_solution_includes_may_alias;
6206   else
6207     ++pta_stats.pt_solution_includes_no_alias;
6208   return res;
6209 }
6210
6211 /* Return true if both points-to solutions PT1 and PT2 have a non-empty
6212    intersection.  */
6213
6214 static bool
6215 pt_solutions_intersect_1 (struct pt_solution *pt1, struct pt_solution *pt2)
6216 {
6217   if (pt1->anything || pt2->anything)
6218     return true;
6219
6220   /* If either points to unknown global memory and the other points to
6221      any global memory they alias.  */
6222   if ((pt1->nonlocal
6223        && (pt2->nonlocal
6224            || pt2->vars_contains_global))
6225       || (pt2->nonlocal
6226           && pt1->vars_contains_global))
6227     return true;
6228
6229   /* Check the escaped solution if required.  */
6230   if ((pt1->escaped || pt2->escaped)
6231       && !pt_solution_empty_p (&cfun->gimple_df->escaped))
6232     {
6233       /* If both point to escaped memory and that solution
6234          is not empty they alias.  */
6235       if (pt1->escaped && pt2->escaped)
6236         return true;
6237
6238       /* If either points to escaped memory see if the escaped solution
6239          intersects with the other.  */
6240       if ((pt1->escaped
6241            && pt_solutions_intersect_1 (&cfun->gimple_df->escaped, pt2))
6242           || (pt2->escaped
6243               && pt_solutions_intersect_1 (&cfun->gimple_df->escaped, pt1)))
6244         return true;
6245     }
6246
6247   /* Check the escaped solution if required.
6248      ???  Do we need to check the local against the IPA escaped sets?  */
6249   if ((pt1->ipa_escaped || pt2->ipa_escaped)
6250       && !pt_solution_empty_p (&ipa_escaped_pt))
6251     {
6252       /* If both point to escaped memory and that solution
6253          is not empty they alias.  */
6254       if (pt1->ipa_escaped && pt2->ipa_escaped)
6255         return true;
6256
6257       /* If either points to escaped memory see if the escaped solution
6258          intersects with the other.  */
6259       if ((pt1->ipa_escaped
6260            && pt_solutions_intersect_1 (&ipa_escaped_pt, pt2))
6261           || (pt2->ipa_escaped
6262               && pt_solutions_intersect_1 (&ipa_escaped_pt, pt1)))
6263         return true;
6264     }
6265
6266   /* Now both pointers alias if their points-to solution intersects.  */
6267   return (pt1->vars
6268           && pt2->vars
6269           && bitmap_intersect_p (pt1->vars, pt2->vars));
6270 }
6271
6272 bool
6273 pt_solutions_intersect (struct pt_solution *pt1, struct pt_solution *pt2)
6274 {
6275   bool res = pt_solutions_intersect_1 (pt1, pt2);
6276   if (res)
6277     ++pta_stats.pt_solutions_intersect_may_alias;
6278   else
6279     ++pta_stats.pt_solutions_intersect_no_alias;
6280   return res;
6281 }
6282
6283
6284 /* Dump points-to information to OUTFILE.  */
6285
6286 static void
6287 dump_sa_points_to_info (FILE *outfile)
6288 {
6289   unsigned int i;
6290
6291   fprintf (outfile, "\nPoints-to sets\n\n");
6292
6293   if (dump_flags & TDF_STATS)
6294     {
6295       fprintf (outfile, "Stats:\n");
6296       fprintf (outfile, "Total vars:               %d\n", stats.total_vars);
6297       fprintf (outfile, "Non-pointer vars:          %d\n",
6298                stats.nonpointer_vars);
6299       fprintf (outfile, "Statically unified vars:  %d\n",
6300                stats.unified_vars_static);
6301       fprintf (outfile, "Dynamically unified vars: %d\n",
6302                stats.unified_vars_dynamic);
6303       fprintf (outfile, "Iterations:               %d\n", stats.iterations);
6304       fprintf (outfile, "Number of edges:          %d\n", stats.num_edges);
6305       fprintf (outfile, "Number of implicit edges: %d\n",
6306                stats.num_implicit_edges);
6307     }
6308
6309   for (i = 0; i < varmap.length (); i++)
6310     {
6311       varinfo_t vi = get_varinfo (i);
6312       if (!vi->may_have_pointers)
6313         continue;
6314       dump_solution_for_var (outfile, i);
6315     }
6316 }
6317
6318
6319 /* Debug points-to information to stderr.  */
6320
6321 DEBUG_FUNCTION void
6322 debug_sa_points_to_info (void)
6323 {
6324   dump_sa_points_to_info (stderr);
6325 }
6326
6327
6328 /* Initialize the always-existing constraint variables for NULL
6329    ANYTHING, READONLY, and INTEGER */
6330
6331 static void
6332 init_base_vars (void)
6333 {
6334   struct constraint_expr lhs, rhs;
6335   varinfo_t var_anything;
6336   varinfo_t var_nothing;
6337   varinfo_t var_readonly;
6338   varinfo_t var_escaped;
6339   varinfo_t var_nonlocal;
6340   varinfo_t var_storedanything;
6341   varinfo_t var_integer;
6342
6343   /* Create the NULL variable, used to represent that a variable points
6344      to NULL.  */
6345   var_nothing = new_var_info (NULL_TREE, "NULL");
6346   gcc_assert (var_nothing->id == nothing_id);
6347   var_nothing->is_artificial_var = 1;
6348   var_nothing->offset = 0;
6349   var_nothing->size = ~0;
6350   var_nothing->fullsize = ~0;
6351   var_nothing->is_special_var = 1;
6352   var_nothing->may_have_pointers = 0;
6353   var_nothing->is_global_var = 0;
6354
6355   /* Create the ANYTHING variable, used to represent that a variable
6356      points to some unknown piece of memory.  */
6357   var_anything = new_var_info (NULL_TREE, "ANYTHING");
6358   gcc_assert (var_anything->id == anything_id);
6359   var_anything->is_artificial_var = 1;
6360   var_anything->size = ~0;
6361   var_anything->offset = 0;
6362   var_anything->next = NULL;
6363   var_anything->fullsize = ~0;
6364   var_anything->is_special_var = 1;
6365
6366   /* Anything points to anything.  This makes deref constraints just
6367      work in the presence of linked list and other p = *p type loops,
6368      by saying that *ANYTHING = ANYTHING. */
6369   lhs.type = SCALAR;
6370   lhs.var = anything_id;
6371   lhs.offset = 0;
6372   rhs.type = ADDRESSOF;
6373   rhs.var = anything_id;
6374   rhs.offset = 0;
6375
6376   /* This specifically does not use process_constraint because
6377      process_constraint ignores all anything = anything constraints, since all
6378      but this one are redundant.  */
6379   constraints.safe_push (new_constraint (lhs, rhs));
6380
6381   /* Create the READONLY variable, used to represent that a variable
6382      points to readonly memory.  */
6383   var_readonly = new_var_info (NULL_TREE, "READONLY");
6384   gcc_assert (var_readonly->id == readonly_id);
6385   var_readonly->is_artificial_var = 1;
6386   var_readonly->offset = 0;
6387   var_readonly->size = ~0;
6388   var_readonly->fullsize = ~0;
6389   var_readonly->next = NULL;
6390   var_readonly->is_special_var = 1;
6391
6392   /* readonly memory points to anything, in order to make deref
6393      easier.  In reality, it points to anything the particular
6394      readonly variable can point to, but we don't track this
6395      separately. */
6396   lhs.type = SCALAR;
6397   lhs.var = readonly_id;
6398   lhs.offset = 0;
6399   rhs.type = ADDRESSOF;
6400   rhs.var = readonly_id;  /* FIXME */
6401   rhs.offset = 0;
6402   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6403
6404   /* Create the ESCAPED variable, used to represent the set of escaped
6405      memory.  */
6406   var_escaped = new_var_info (NULL_TREE, "ESCAPED");
6407   gcc_assert (var_escaped->id == escaped_id);
6408   var_escaped->is_artificial_var = 1;
6409   var_escaped->offset = 0;
6410   var_escaped->size = ~0;
6411   var_escaped->fullsize = ~0;
6412   var_escaped->is_special_var = 0;
6413
6414   /* Create the NONLOCAL variable, used to represent the set of nonlocal
6415      memory.  */
6416   var_nonlocal = new_var_info (NULL_TREE, "NONLOCAL");
6417   gcc_assert (var_nonlocal->id == nonlocal_id);
6418   var_nonlocal->is_artificial_var = 1;
6419   var_nonlocal->offset = 0;
6420   var_nonlocal->size = ~0;
6421   var_nonlocal->fullsize = ~0;
6422   var_nonlocal->is_special_var = 1;
6423
6424   /* ESCAPED = *ESCAPED, because escaped is may-deref'd at calls, etc.  */
6425   lhs.type = SCALAR;
6426   lhs.var = escaped_id;
6427   lhs.offset = 0;
6428   rhs.type = DEREF;
6429   rhs.var = escaped_id;
6430   rhs.offset = 0;
6431   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6432
6433   /* ESCAPED = ESCAPED + UNKNOWN_OFFSET, because if a sub-field escapes the
6434      whole variable escapes.  */
6435   lhs.type = SCALAR;
6436   lhs.var = escaped_id;
6437   lhs.offset = 0;
6438   rhs.type = SCALAR;
6439   rhs.var = escaped_id;
6440   rhs.offset = UNKNOWN_OFFSET;
6441   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6442
6443   /* *ESCAPED = NONLOCAL.  This is true because we have to assume
6444      everything pointed to by escaped points to what global memory can
6445      point to.  */
6446   lhs.type = DEREF;
6447   lhs.var = escaped_id;
6448   lhs.offset = 0;
6449   rhs.type = SCALAR;
6450   rhs.var = nonlocal_id;
6451   rhs.offset = 0;
6452   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6453
6454   /* NONLOCAL = &NONLOCAL, NONLOCAL = &ESCAPED.  This is true because
6455      global memory may point to global memory and escaped memory.  */
6456   lhs.type = SCALAR;
6457   lhs.var = nonlocal_id;
6458   lhs.offset = 0;
6459   rhs.type = ADDRESSOF;
6460   rhs.var = nonlocal_id;
6461   rhs.offset = 0;
6462   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6463   rhs.type = ADDRESSOF;
6464   rhs.var = escaped_id;
6465   rhs.offset = 0;
6466   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6467
6468   /* Create the STOREDANYTHING variable, used to represent the set of
6469      variables stored to *ANYTHING.  */
6470   var_storedanything = new_var_info (NULL_TREE, "STOREDANYTHING");
6471   gcc_assert (var_storedanything->id == storedanything_id);
6472   var_storedanything->is_artificial_var = 1;
6473   var_storedanything->offset = 0;
6474   var_storedanything->size = ~0;
6475   var_storedanything->fullsize = ~0;
6476   var_storedanything->is_special_var = 0;
6477
6478   /* Create the INTEGER variable, used to represent that a variable points
6479      to what an INTEGER "points to".  */
6480   var_integer = new_var_info (NULL_TREE, "INTEGER");
6481   gcc_assert (var_integer->id == integer_id);
6482   var_integer->is_artificial_var = 1;
6483   var_integer->size = ~0;
6484   var_integer->fullsize = ~0;
6485   var_integer->offset = 0;
6486   var_integer->next = NULL;
6487   var_integer->is_special_var = 1;
6488
6489   /* INTEGER = ANYTHING, because we don't know where a dereference of
6490      a random integer will point to.  */
6491   lhs.type = SCALAR;
6492   lhs.var = integer_id;
6493   lhs.offset = 0;
6494   rhs.type = ADDRESSOF;
6495   rhs.var = anything_id;
6496   rhs.offset = 0;
6497   process_constraint (new_constraint (lhs, rhs));
6498 }
6499
6500 /* Initialize things necessary to perform PTA */
6501
6502 static void
6503 init_alias_vars (void)
6504 {
6505   use_field_sensitive = (MAX_FIELDS_FOR_FIELD_SENSITIVE > 1);
6506
6507   bitmap_obstack_initialize (&pta_obstack);
6508   bitmap_obstack_initialize (&oldpta_obstack);
6509   bitmap_obstack_initialize (&predbitmap_obstack);
6510
6511   constraint_pool = create_alloc_pool ("Constraint pool",
6512                                        sizeof (struct constraint), 30);
6513   variable_info_pool = create_alloc_pool ("Variable info pool",
6514                                           sizeof (struct variable_info), 30);
6515   constraints.create (8);
6516   varmap.create (8);
6517   vi_for_tree = pointer_map_create ();
6518   call_stmt_vars = pointer_map_create ();
6519
6520   memset (&stats, 0, sizeof (stats));
6521   shared_bitmap_table = htab_create (511, shared_bitmap_hash,
6522                                      shared_bitmap_eq, free);
6523   init_base_vars ();
6524
6525   gcc_obstack_init (&fake_var_decl_obstack);
6526
6527   final_solutions = pointer_map_create ();
6528   gcc_obstack_init (&final_solutions_obstack);
6529 }
6530
6531 /* Remove the REF and ADDRESS edges from GRAPH, as well as all the
6532    predecessor edges.  */
6533
6534 static void
6535 remove_preds_and_fake_succs (constraint_graph_t graph)
6536 {
6537   unsigned int i;
6538
6539   /* Clear the implicit ref and address nodes from the successor
6540      lists.  */
6541   for (i = 0; i < FIRST_REF_NODE; i++)
6542     {
6543       if (graph->succs[i])
6544         bitmap_clear_range (graph->succs[i], FIRST_REF_NODE,
6545                             FIRST_REF_NODE * 2);
6546     }
6547
6548   /* Free the successor list for the non-ref nodes.  */
6549   for (i = FIRST_REF_NODE; i < graph->size; i++)
6550     {
6551       if (graph->succs[i])
6552         BITMAP_FREE (graph->succs[i]);
6553     }
6554
6555   /* Now reallocate the size of the successor list as, and blow away
6556      the predecessor bitmaps.  */
6557   graph->size = varmap.length ();
6558   graph->succs = XRESIZEVEC (bitmap, graph->succs, graph->size);
6559
6560   free (graph->implicit_preds);
6561   graph->implicit_preds = NULL;
6562   free (graph->preds);
6563   graph->preds = NULL;
6564   bitmap_obstack_release (&predbitmap_obstack);
6565 }
6566
6567 /* Solve the constraint set.  */
6568
6569 static void
6570 solve_constraints (void)
6571 {
6572   struct scc_info *si;
6573
6574   if (dump_file)
6575     fprintf (dump_file,
6576              "\nCollapsing static cycles and doing variable "
6577              "substitution\n");
6578
6579   init_graph (varmap.length () * 2);
6580
6581   if (dump_file)
6582     fprintf (dump_file, "Building predecessor graph\n");
6583   build_pred_graph ();
6584
6585   if (dump_file)
6586     fprintf (dump_file, "Detecting pointer and location "
6587              "equivalences\n");
6588   si = perform_var_substitution (graph);
6589
6590   if (dump_file)
6591     fprintf (dump_file, "Rewriting constraints and unifying "
6592              "variables\n");
6593   rewrite_constraints (graph, si);
6594
6595   build_succ_graph ();
6596
6597   free_var_substitution_info (si);
6598
6599   /* Attach complex constraints to graph nodes.  */
6600   move_complex_constraints (graph);
6601
6602   if (dump_file)
6603     fprintf (dump_file, "Uniting pointer but not location equivalent "
6604              "variables\n");
6605   unite_pointer_equivalences (graph);
6606
6607   if (dump_file)
6608     fprintf (dump_file, "Finding indirect cycles\n");
6609   find_indirect_cycles (graph);
6610
6611   /* Implicit nodes and predecessors are no longer necessary at this
6612      point. */
6613   remove_preds_and_fake_succs (graph);
6614
6615   if (dump_file && (dump_flags & TDF_GRAPH))
6616     {
6617       fprintf (dump_file, "\n\n// The constraint graph before solve-graph "
6618                "in dot format:\n");
6619       dump_constraint_graph (dump_file);
6620       fprintf (dump_file, "\n\n");
6621     }
6622
6623   if (dump_file)
6624     fprintf (dump_file, "Solving graph\n");
6625
6626   solve_graph (graph);
6627
6628   if (dump_file && (dump_flags & TDF_GRAPH))
6629     {
6630       fprintf (dump_file, "\n\n// The constraint graph after solve-graph "
6631                "in dot format:\n");
6632       dump_constraint_graph (dump_file);
6633       fprintf (dump_file, "\n\n");
6634     }
6635
6636   if (dump_file)
6637     dump_sa_points_to_info (dump_file);
6638 }
6639
6640 /* Create points-to sets for the current function.  See the comments
6641    at the start of the file for an algorithmic overview.  */
6642
6643 static void
6644 compute_points_to_sets (void)
6645 {
6646   basic_block bb;
6647   unsigned i;
6648   varinfo_t vi;
6649
6650   timevar_push (TV_TREE_PTA);
6651
6652   init_alias_vars ();
6653
6654   intra_create_variable_infos ();
6655
6656   /* Now walk all statements and build the constraint set.  */
6657   FOR_EACH_BB (bb)
6658     {
6659       gimple_stmt_iterator gsi;
6660
6661       for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
6662         {
6663           gimple phi = gsi_stmt (gsi);
6664
6665           if (! virtual_operand_p (gimple_phi_result (phi)))
6666             find_func_aliases (phi);
6667         }
6668
6669       for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
6670         {
6671           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
6672
6673           find_func_aliases (stmt);
6674         }
6675     }
6676
6677   if (dump_file)
6678     {
6679       fprintf (dump_file, "Points-to analysis\n\nConstraints:\n\n");
6680       dump_constraints (dump_file, 0);
6681     }
6682
6683   /* From the constraints compute the points-to sets.  */
6684   solve_constraints ();
6685
6686   /* Compute the points-to set for ESCAPED used for call-clobber analysis.  */
6687   cfun->gimple_df->escaped = find_what_var_points_to (get_varinfo (escaped_id));
6688
6689   /* Make sure the ESCAPED solution (which is used as placeholder in
6690      other solutions) does not reference itself.  This simplifies
6691      points-to solution queries.  */
6692   cfun->gimple_df->escaped.escaped = 0;
6693
6694   /* Mark escaped HEAP variables as global.  */
6695   FOR_EACH_VEC_ELT (varmap, i, vi)
6696     if (vi->is_heap_var
6697         && !vi->is_global_var)
6698       DECL_EXTERNAL (vi->decl) = vi->is_global_var
6699         = pt_solution_includes (&cfun->gimple_df->escaped, vi->decl);
6700
6701   /* Compute the points-to sets for pointer SSA_NAMEs.  */
6702   for (i = 0; i < num_ssa_names; ++i)
6703     {
6704       tree ptr = ssa_name (i);
6705       if (ptr
6706           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr)))
6707         find_what_p_points_to (ptr);
6708     }
6709
6710   /* Compute the call-used/clobbered sets.  */
6711   FOR_EACH_BB (bb)
6712     {
6713       gimple_stmt_iterator gsi;
6714
6715       for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
6716         {
6717           gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
6718           struct pt_solution *pt;
6719           if (!is_gimple_call (stmt))
6720             continue;
6721
6722           pt = gimple_call_use_set (stmt);
6723           if (gimple_call_flags (stmt) & ECF_CONST)
6724             memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
6725           else if ((vi = lookup_call_use_vi (stmt)) != NULL)
6726             {
6727               *pt = find_what_var_points_to (vi);
6728               /* Escaped (and thus nonlocal) variables are always
6729                  implicitly used by calls.  */
6730               /* ???  ESCAPED can be empty even though NONLOCAL
6731                  always escaped.  */
6732               pt->nonlocal = 1;
6733               pt->escaped = 1;
6734             }
6735           else
6736             {
6737               /* If there is nothing special about this call then
6738                  we have made everything that is used also escape.  */
6739               *pt = cfun->gimple_df->escaped;
6740               pt->nonlocal = 1;
6741             }
6742
6743           pt = gimple_call_clobber_set (stmt);
6744           if (gimple_call_flags (stmt) & (ECF_CONST|ECF_PURE|ECF_NOVOPS))
6745             memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
6746           else if ((vi = lookup_call_clobber_vi (stmt)) != NULL)
6747             {
6748               *pt = find_what_var_points_to (vi);
6749               /* Escaped (and thus nonlocal) variables are always
6750                  implicitly clobbered by calls.  */
6751               /* ???  ESCAPED can be empty even though NONLOCAL
6752                  always escaped.  */
6753               pt->nonlocal = 1;
6754               pt->escaped = 1;
6755             }
6756           else
6757             {
6758               /* If there is nothing special about this call then
6759                  we have made everything that is used also escape.  */
6760               *pt = cfun->gimple_df->escaped;
6761               pt->nonlocal = 1;
6762             }
6763         }
6764     }
6765
6766   timevar_pop (TV_TREE_PTA);
6767 }
6768
6769
6770 /* Delete created points-to sets.  */
6771
6772 static void
6773 delete_points_to_sets (void)
6774 {
6775   unsigned int i;
6776
6777   htab_delete (shared_bitmap_table);
6778   if (dump_file && (dump_flags & TDF_STATS))
6779     fprintf (dump_file, "Points to sets created:%d\n",
6780              stats.points_to_sets_created);
6781
6782   pointer_map_destroy (vi_for_tree);
6783   pointer_map_destroy (call_stmt_vars);
6784   bitmap_obstack_release (&pta_obstack);
6785   constraints.release ();
6786
6787   for (i = 0; i < graph->size; i++)
6788     graph->complex[i].release ();
6789   free (graph->complex);
6790
6791   free (graph->rep);
6792   free (graph->succs);
6793   free (graph->pe);
6794   free (graph->pe_rep);
6795   free (graph->indirect_cycles);
6796   free (graph);
6797
6798   varmap.release ();
6799   free_alloc_pool (variable_info_pool);
6800   free_alloc_pool (constraint_pool);
6801
6802   obstack_free (&fake_var_decl_obstack, NULL);
6803
6804   pointer_map_destroy (final_solutions);
6805   obstack_free (&final_solutions_obstack, NULL);
6806 }
6807
6808
6809 /* Compute points-to information for every SSA_NAME pointer in the
6810    current function and compute the transitive closure of escaped
6811    variables to re-initialize the call-clobber states of local variables.  */
6812
6813 unsigned int
6814 compute_may_aliases (void)
6815 {
6816   if (cfun->gimple_df->ipa_pta)
6817     {
6818       if (dump_file)
6819         {
6820           fprintf (dump_file, "\nNot re-computing points-to information "
6821                    "because IPA points-to information is available.\n\n");
6822
6823           /* But still dump what we have remaining it.  */
6824           dump_alias_info (dump_file);
6825         }
6826
6827       return 0;
6828     }
6829
6830   /* For each pointer P_i, determine the sets of variables that P_i may
6831      point-to.  Compute the reachability set of escaped and call-used
6832      variables.  */
6833   compute_points_to_sets ();
6834
6835   /* Debugging dumps.  */
6836   if (dump_file)
6837     dump_alias_info (dump_file);
6838
6839   /* Deallocate memory used by aliasing data structures and the internal
6840      points-to solution.  */
6841   delete_points_to_sets ();
6842
6843   gcc_assert (!need_ssa_update_p (cfun));
6844
6845   return 0;
6846 }
6847
6848 static bool
6849 gate_tree_pta (void)
6850 {
6851   return flag_tree_pta;
6852 }
6853
6854 /* A dummy pass to cause points-to information to be computed via
6855    TODO_rebuild_alias.  */
6856
6857 struct gimple_opt_pass pass_build_alias =
6858 {
6859  {
6860   GIMPLE_PASS,
6861   "alias",                  /* name */
6862   OPTGROUP_NONE,            /* optinfo_flags */
6863   gate_tree_pta,            /* gate */
6864   NULL,                     /* execute */
6865   NULL,                     /* sub */
6866   NULL,                     /* next */
6867   0,                        /* static_pass_number */
6868   TV_NONE,                  /* tv_id */
6869   PROP_cfg | PROP_ssa,      /* properties_required */
6870   0,                        /* properties_provided */
6871   0,                        /* properties_destroyed */
6872   0,                        /* todo_flags_start */
6873   TODO_rebuild_alias        /* todo_flags_finish */
6874  }
6875 };
6876
6877 /* A dummy pass to cause points-to information to be computed via
6878    TODO_rebuild_alias.  */
6879
6880 struct gimple_opt_pass pass_build_ealias =
6881 {
6882  {
6883   GIMPLE_PASS,
6884   "ealias",                 /* name */
6885   OPTGROUP_NONE,            /* optinfo_flags */
6886   gate_tree_pta,            /* gate */
6887   NULL,                     /* execute */
6888   NULL,                     /* sub */
6889   NULL,                     /* next */
6890   0,                        /* static_pass_number */
6891   TV_NONE,                  /* tv_id */
6892   PROP_cfg | PROP_ssa,      /* properties_required */
6893   0,                        /* properties_provided */
6894   0,                        /* properties_destroyed */
6895   0,                        /* todo_flags_start */
6896   TODO_rebuild_alias        /* todo_flags_finish */
6897  }
6898 };
6899
6900
6901 /* Return true if we should execute IPA PTA.  */
6902 static bool
6903 gate_ipa_pta (void)
6904 {
6905   return (optimize
6906           && flag_ipa_pta
6907           /* Don't bother doing anything if the program has errors.  */
6908           && !seen_error ());
6909 }
6910
6911 /* IPA PTA solutions for ESCAPED.  */
6912 struct pt_solution ipa_escaped_pt
6913   = { true, false, false, false, false, false, NULL };
6914
6915 /* Associate node with varinfo DATA. Worker for
6916    cgraph_for_node_and_aliases.  */
6917 static bool
6918 associate_varinfo_to_alias (struct cgraph_node *node, void *data)
6919 {
6920   if (node->alias || node->thunk.thunk_p)
6921     insert_vi_for_tree (node->symbol.decl, (varinfo_t)data);
6922   return false;
6923 }
6924
6925 /* Execute the driver for IPA PTA.  */
6926 static unsigned int
6927 ipa_pta_execute (void)
6928 {
6929   struct cgraph_node *node;
6930   struct varpool_node *var;
6931   int from;
6932
6933   in_ipa_mode = 1;
6934
6935   init_alias_vars ();
6936
6937   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
6938     {
6939       dump_symtab (dump_file);
6940       fprintf (dump_file, "\n");
6941     }
6942
6943   /* Build the constraints.  */
6944   FOR_EACH_DEFINED_FUNCTION (node)
6945     {
6946       varinfo_t vi;
6947       /* Nodes without a body are not interesting.  Especially do not
6948          visit clones at this point for now - we get duplicate decls
6949          there for inline clones at least.  */
6950       if (!cgraph_function_with_gimple_body_p (node))
6951         continue;
6952
6953       gcc_assert (!node->clone_of);
6954
6955       vi = create_function_info_for (node->symbol.decl,
6956                                      alias_get_name (node->symbol.decl));
6957       cgraph_for_node_and_aliases (node, associate_varinfo_to_alias, vi, true);
6958     }
6959
6960   /* Create constraints for global variables and their initializers.  */
6961   FOR_EACH_VARIABLE (var)
6962     {
6963       if (var->alias)
6964         continue;
6965
6966       get_vi_for_tree (var->symbol.decl);
6967     }
6968
6969   if (dump_file)
6970     {
6971       fprintf (dump_file,
6972                "Generating constraints for global initializers\n\n");
6973       dump_constraints (dump_file, 0);
6974       fprintf (dump_file, "\n");
6975     }
6976   from = constraints.length ();
6977
6978   FOR_EACH_DEFINED_FUNCTION (node)
6979     {
6980       struct function *func;
6981       basic_block bb;
6982
6983       /* Nodes without a body are not interesting.  */
6984       if (!cgraph_function_with_gimple_body_p (node))
6985         continue;
6986
6987       if (dump_file)
6988         {
6989           fprintf (dump_file,
6990                    "Generating constraints for %s", cgraph_node_name (node));
6991           if (DECL_ASSEMBLER_NAME_SET_P (node->symbol.decl))
6992             fprintf (dump_file, " (%s)",
6993                      IDENTIFIER_POINTER
6994                        (DECL_ASSEMBLER_NAME (node->symbol.decl)));
6995           fprintf (dump_file, "\n");
6996         }
6997
6998       func = DECL_STRUCT_FUNCTION (node->symbol.decl);
6999       push_cfun (func);
7000
7001       /* For externally visible or attribute used annotated functions use
7002          local constraints for their arguments.
7003          For local functions we see all callers and thus do not need initial
7004          constraints for parameters.  */
7005       if (node->symbol.used_from_other_partition
7006           || node->symbol.externally_visible
7007           || node->symbol.force_output)
7008         {
7009           intra_create_variable_infos ();
7010
7011           /* We also need to make function return values escape.  Nothing
7012              escapes by returning from main though.  */
7013           if (!MAIN_NAME_P (DECL_NAME (node->symbol.decl)))
7014             {
7015               varinfo_t fi, rvi;
7016               fi = lookup_vi_for_tree (node->symbol.decl);
7017               rvi = first_vi_for_offset (fi, fi_result);
7018               if (rvi && rvi->offset == fi_result)
7019                 {
7020                   struct constraint_expr includes;
7021                   struct constraint_expr var;
7022                   includes.var = escaped_id;
7023                   includes.offset = 0;
7024                   includes.type = SCALAR;
7025                   var.var = rvi->id;
7026                   var.offset = 0;
7027                   var.type = SCALAR;
7028                   process_constraint (new_constraint (includes, var));
7029                 }
7030             }
7031         }
7032
7033       /* Build constriants for the function body.  */
7034       FOR_EACH_BB_FN (bb, func)
7035         {
7036           gimple_stmt_iterator gsi;
7037
7038           for (gsi = gsi_start_phis (bb); !gsi_end_p (gsi);
7039                gsi_next (&gsi))
7040             {
7041               gimple phi = gsi_stmt (gsi);
7042
7043               if (! virtual_operand_p (gimple_phi_result (phi)))
7044                 find_func_aliases (phi);
7045             }
7046
7047           for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
7048             {
7049               gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
7050
7051               find_func_aliases (stmt);
7052               find_func_clobbers (stmt);
7053             }
7054         }
7055
7056       pop_cfun ();
7057
7058       if (dump_file)
7059         {
7060           fprintf (dump_file, "\n");
7061           dump_constraints (dump_file, from);
7062           fprintf (dump_file, "\n");
7063         }
7064       from = constraints.length ();
7065     }
7066
7067   /* From the constraints compute the points-to sets.  */
7068   solve_constraints ();
7069
7070   /* Compute the global points-to sets for ESCAPED.
7071      ???  Note that the computed escape set is not correct
7072      for the whole unit as we fail to consider graph edges to
7073      externally visible functions.  */
7074   ipa_escaped_pt = find_what_var_points_to (get_varinfo (escaped_id));
7075
7076   /* Make sure the ESCAPED solution (which is used as placeholder in
7077      other solutions) does not reference itself.  This simplifies
7078      points-to solution queries.  */
7079   ipa_escaped_pt.ipa_escaped = 0;
7080
7081   /* Assign the points-to sets to the SSA names in the unit.  */
7082   FOR_EACH_DEFINED_FUNCTION (node)
7083     {
7084       tree ptr;
7085       struct function *fn;
7086       unsigned i;
7087       varinfo_t fi;
7088       basic_block bb;
7089       struct pt_solution uses, clobbers;
7090       struct cgraph_edge *e;
7091
7092       /* Nodes without a body are not interesting.  */
7093       if (!cgraph_function_with_gimple_body_p (node))
7094         continue;
7095
7096       fn = DECL_STRUCT_FUNCTION (node->symbol.decl);
7097
7098       /* Compute the points-to sets for pointer SSA_NAMEs.  */
7099       FOR_EACH_VEC_ELT (*fn->gimple_df->ssa_names, i, ptr)
7100         {
7101           if (ptr
7102               && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (ptr)))
7103             find_what_p_points_to (ptr);
7104         }
7105
7106       /* Compute the call-use and call-clobber sets for all direct calls.  */
7107       fi = lookup_vi_for_tree (node->symbol.decl);
7108       gcc_assert (fi->is_fn_info);
7109       clobbers
7110         = find_what_var_points_to (first_vi_for_offset (fi, fi_clobbers));
7111       uses = find_what_var_points_to (first_vi_for_offset (fi, fi_uses));
7112       for (e = node->callers; e; e = e->next_caller)
7113         {
7114           if (!e->call_stmt)
7115             continue;
7116
7117           *gimple_call_clobber_set (e->call_stmt) = clobbers;
7118           *gimple_call_use_set (e->call_stmt) = uses;
7119         }
7120
7121       /* Compute the call-use and call-clobber sets for indirect calls
7122          and calls to external functions.  */
7123       FOR_EACH_BB_FN (bb, fn)
7124         {
7125           gimple_stmt_iterator gsi;
7126
7127           for (gsi = gsi_start_bb (bb); !gsi_end_p (gsi); gsi_next (&gsi))
7128             {
7129               gimple stmt = gsi_stmt (gsi);
7130               struct pt_solution *pt;
7131               varinfo_t vi;
7132               tree decl;
7133
7134               if (!is_gimple_call (stmt))
7135                 continue;
7136
7137               /* Handle direct calls to external functions.  */
7138               decl = gimple_call_fndecl (stmt);
7139               if (decl
7140                   && (!(fi = lookup_vi_for_tree (decl))
7141                       || !fi->is_fn_info))
7142                 {
7143                   pt = gimple_call_use_set (stmt);
7144                   if (gimple_call_flags (stmt) & ECF_CONST)
7145                     memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
7146                   else if ((vi = lookup_call_use_vi (stmt)) != NULL)
7147                     {
7148                       *pt = find_what_var_points_to (vi);
7149                       /* Escaped (and thus nonlocal) variables are always
7150                          implicitly used by calls.  */
7151                       /* ???  ESCAPED can be empty even though NONLOCAL
7152                          always escaped.  */
7153                       pt->nonlocal = 1;
7154                       pt->ipa_escaped = 1;
7155                     }
7156                   else
7157                     {
7158                       /* If there is nothing special about this call then
7159                          we have made everything that is used also escape.  */
7160                       *pt = ipa_escaped_pt;
7161                       pt->nonlocal = 1;
7162                     }
7163
7164                   pt = gimple_call_clobber_set (stmt);
7165                   if (gimple_call_flags (stmt) & (ECF_CONST|ECF_PURE|ECF_NOVOPS))
7166                     memset (pt, 0, sizeof (struct pt_solution));
7167                   else if ((vi = lookup_call_clobber_vi (stmt)) != NULL)
7168                     {
7169                       *pt = find_what_var_points_to (vi);
7170                       /* Escaped (and thus nonlocal) variables are always
7171                          implicitly clobbered by calls.  */
7172                       /* ???  ESCAPED can be empty even though NONLOCAL
7173                          always escaped.  */
7174                       pt->nonlocal = 1;
7175                       pt->ipa_escaped = 1;
7176                     }
7177                   else
7178                     {
7179                       /* If there is nothing special about this call then
7180                          we have made everything that is used also escape.  */
7181                       *pt = ipa_escaped_pt;
7182                       pt->nonlocal = 1;
7183                     }
7184                 }
7185
7186               /* Handle indirect calls.  */
7187               if (!decl
7188                   && (fi = get_fi_for_callee (stmt)))
7189                 {
7190                   /* We need to accumulate all clobbers/uses of all possible
7191                      callees.  */
7192                   fi = get_varinfo (find (fi->id));
7193                   /* If we cannot constrain the set of functions we'll end up
7194                      calling we end up using/clobbering everything.  */
7195                   if (bitmap_bit_p (fi->solution, anything_id)
7196                       || bitmap_bit_p (fi->solution, nonlocal_id)
7197                       || bitmap_bit_p (fi->solution, escaped_id))
7198                     {
7199                       pt_solution_reset (gimple_call_clobber_set (stmt));
7200                       pt_solution_reset (gimple_call_use_set (stmt));
7201                     }
7202                   else
7203                     {
7204                       bitmap_iterator bi;
7205                       unsigned i;
7206                       struct pt_solution *uses, *clobbers;
7207
7208                       uses = gimple_call_use_set (stmt);
7209                       clobbers = gimple_call_clobber_set (stmt);
7210                       memset (uses, 0, sizeof (struct pt_solution));
7211                       memset (clobbers, 0, sizeof (struct pt_solution));
7212                       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (fi->solution, 0, i, bi)
7213                         {
7214                           struct pt_solution sol;
7215
7216                           vi = get_varinfo (i);
7217                           if (!vi->is_fn_info)
7218                             {
7219                               /* ???  We could be more precise here?  */
7220                               uses->nonlocal = 1;
7221                               uses->ipa_escaped = 1;
7222                               clobbers->nonlocal = 1;
7223                               clobbers->ipa_escaped = 1;
7224                               continue;
7225                             }
7226
7227                           if (!uses->anything)
7228                             {
7229                               sol = find_what_var_points_to
7230                                       (first_vi_for_offset (vi, fi_uses));
7231                               pt_solution_ior_into (uses, &sol);
7232                             }
7233                           if (!clobbers->anything)
7234                             {
7235                               sol = find_what_var_points_to
7236                                       (first_vi_for_offset (vi, fi_clobbers));
7237                               pt_solution_ior_into (clobbers, &sol);
7238                             }
7239                         }
7240                     }
7241                 }
7242             }
7243         }
7244
7245       fn->gimple_df->ipa_pta = true;
7246     }
7247
7248   delete_points_to_sets ();
7249
7250   in_ipa_mode = 0;
7251
7252   return 0;
7253 }
7254
7255 struct simple_ipa_opt_pass pass_ipa_pta =
7256 {
7257  {
7258   SIMPLE_IPA_PASS,
7259   "pta",                                /* name */
7260   OPTGROUP_NONE,                        /* optinfo_flags */
7261   gate_ipa_pta,                 /* gate */
7262   ipa_pta_execute,                      /* execute */
7263   NULL,                                 /* sub */
7264   NULL,                                 /* next */
7265   0,                                    /* static_pass_number */
7266   TV_IPA_PTA,                   /* tv_id */
7267   0,                                    /* properties_required */
7268   0,                                    /* properties_provided */
7269   0,                                    /* properties_destroyed */
7270   0,                                    /* todo_flags_start */
7271   TODO_update_ssa                       /* todo_flags_finish */
7272  }
7273 };