Expand the pass to unify all of the unwind blocks as well
[oota-llvm.git] / include / llvm / Analysis / IPModRef.h
1 //===- IPModRef.h - Compute IP Mod/Ref information --------------*- C++ -*-===//
2 //
3 // class IPModRef:
4 // 
5 // class IPModRef is an interprocedural analysis pass that computes
6 // flow-insensitive IP Mod and Ref information for every function
7 // (the GMOD and GREF problems) and for every call site (MOD and REF).
8 // 
9 // In practice, this needs to do NO real interprocedural work because
10 // all that is needed is done by the data structure analysis.
11 // This uses the top-down DS graph for a function and the bottom-up DS graph
12 // for each callee (including the Mod/Ref flags in the bottom-up graph)
13 // to compute the set of nodes that are Mod and Ref for the function and
14 // for each of its call sites.
15 //
16 // 
17 // class FunctionModRefInfo:
18 // 
19 // The results of IPModRef are encapsulated in the class FunctionModRefInfo.
20 // The results are stored as bit vectors: bit i represents node i
21 // in the TD DSGraph for the current function.  (This node numbering is
22 // implemented by class FunctionModRefInfo.)  Each FunctionModRefInfo
23 // includes:
24 // -- 2 bit vectors for the function (GMOD and GREF), and
25 // -- 2 bit vectors for each call site (MOD and REF).
26 //
27 // 
28 // IPModRef vs. Alias Analysis for Clients:
29 // 
30 // The IPModRef pass does not provide simpler query interfaces for specific
31 // LLVM values, instructions, or pointers because those results should be
32 // obtained through alias analysis (e.g., class DSAliasAnalysis).
33 // class IPModRef is primarily meant for other analysis passes that need to
34 // use Mod/Ref information efficiently for more complicated purposes;
35 // the bit-vector representations make propagation very efficient.
36 //
37 //===----------------------------------------------------------------------===//
38
39 #ifndef LLVM_ANALYSIS_IPMODREF_H
40 #define LLVM_ANALYSIS_IPMODREF_H
41
42 #include "llvm/Pass.h"
43 #include "Support/BitSetVector.h"
44 #include "Support/hash_map"
45
46 class Module;
47 class Function;
48 class CallInst;
49 class DSNode;
50 class DSGraph;
51 class DSNodeHandle;
52 class ModRefInfo;               // Result of IP Mod/Ref for one entity
53 class FunctionModRefInfo;       // ModRefInfo for a func and all calls in it
54 class IPModRef;                 // Pass that computes IP Mod/Ref info
55
56 //---------------------------------------------------------------------------
57 // class ModRefInfo 
58 // 
59 // Purpose:
60 //   Representation of Mod/Ref information for a single function or callsite.
61 //   This is represented as a pair of bit vectors, one each for Mod and Ref.
62 //   Each bit vector is indexed by the node id of the DS graph node index.
63 //---------------------------------------------------------------------------
64
65 class ModRefInfo {
66   BitSetVector   modNodeSet;            // set of modified nodes
67   BitSetVector   refNodeSet;            // set of referenced nodes
68   
69 public:
70   // 
71   // Methods to construct ModRefInfo objects.
72   // 
73   ModRefInfo(unsigned int numNodes)
74     : modNodeSet(numNodes),
75       refNodeSet(numNodes) { }
76
77   unsigned getSize() const {
78     assert(modNodeSet.size() == refNodeSet.size() &&
79            "Mod & Ref different size?");
80     return modNodeSet.size();
81   }
82
83   void setNodeIsMod (unsigned nodeId)   { modNodeSet[nodeId] = true; }
84   void setNodeIsRef (unsigned nodeId)   { refNodeSet[nodeId] = true; }
85
86   //
87   // Methods to query the mod/ref info
88   // 
89   bool nodeIsMod (unsigned nodeId) const  { return modNodeSet.test(nodeId); }
90   bool nodeIsRef (unsigned nodeId) const  { return refNodeSet.test(nodeId); }
91   bool nodeIsKill(unsigned nodeId) const  { return false; }
92
93   const BitSetVector&  getModSet() const  { return modNodeSet; }
94         BitSetVector&  getModSet()        { return modNodeSet; }
95
96   const BitSetVector&  getRefSet() const  { return refNodeSet; }
97         BitSetVector&  getRefSet()        { return refNodeSet; }
98
99   // Debugging support methods
100   void print(std::ostream &O, const std::string& prefix=std::string("")) const;
101   void dump() const;
102 };
103
104
105 //----------------------------------------------------------------------------
106 // class FunctionModRefInfo
107 // 
108 // Representation of the results of IP Mod/Ref analysis for a function
109 // and for each of the call sites within the function.
110 // Each of these are represented as bit vectors of size = the number of
111 // nodes in the top-dwon DS graph of the function.  Nodes are identified by
112 // their nodeId, in the range [0 .. funcTDGraph.size()-1].
113 //----------------------------------------------------------------------------
114
115 class FunctionModRefInfo {
116   const Function&       F;                  // The function
117   IPModRef&             IPModRefObj;        // The IPModRef Object owning this
118   DSGraph*              funcTDGraph;        // Top-down DS graph for function
119   ModRefInfo            funcModRefInfo;     // ModRefInfo for the function body
120   std::map<const CallInst*, ModRefInfo*>
121                         callSiteModRefInfo; // ModRefInfo for each callsite
122   std::map<const DSNode*, unsigned> NodeIds;
123
124   friend class IPModRef;
125
126   void          computeModRef   (const Function &func);
127   void          computeModRef   (const CallInst& callInst);
128   DSGraph *ResolveCallSiteModRefInfo(CallInst &CI,
129                                 hash_map<const DSNode*, DSNodeHandle> &NodeMap);
130
131 public:
132   /* ctor */    FunctionModRefInfo      (const Function& func,
133                                          IPModRef&       IPModRefObj,
134                                          DSGraph*        tdgClone);
135   /* dtor */    ~FunctionModRefInfo     ();
136
137   // Identify the function and its relevant DS graph
138   // 
139   const Function& getFunction() const   { return F; }
140   const DSGraph&  getFuncGraph() const  { return *funcTDGraph; }
141
142   // Retrieve Mod/Ref results for a single call site and for the function body
143   // 
144   const ModRefInfo*     getModRefInfo  (const Function& func) const {
145     return &funcModRefInfo;
146   }
147   const ModRefInfo*     getModRefInfo  (const CallInst& callInst) const {
148     std::map<const CallInst*, ModRefInfo*>::const_iterator I = 
149       callSiteModRefInfo.find(&callInst);
150     return (I == callSiteModRefInfo.end())? NULL : I->second;
151   }
152
153   // Get the nodeIds used to index all Mod/Ref information for current function
154   //
155   unsigned              getNodeId       (const DSNode* node) const {
156     std::map<const DSNode*, unsigned>::const_iterator iter = NodeIds.find(node);
157     assert(iter != NodeIds.end() && iter->second < funcModRefInfo.getSize());
158     return iter->second;
159   }
160
161   unsigned              getNodeId       (const Value* value) const;
162
163   // Debugging support methods
164   void print(std::ostream &O) const;
165   void dump() const;
166 };
167
168
169 //----------------------------------------------------------------------------
170 // class IPModRef
171 // 
172 // Purpose:
173 // An interprocedural pass that computes IP Mod/Ref info for functions and
174 // for individual call sites.
175 // 
176 // Given the DSGraph of a function, this class can be queried for
177 // a ModRefInfo object describing all the nodes in the DSGraph that are
178 // (a) modified, and (b) referenced during an execution of the function
179 // from an arbitrary callsite, or during an execution of a single call-site
180 // within the function.
181 //----------------------------------------------------------------------------
182
183 class IPModRef : public Pass {
184   std::map<const Function*, FunctionModRefInfo*> funcToModRefInfoMap;
185   Module* M;
186
187   FunctionModRefInfo& getFuncInfo(const Function& func,
188                                   bool computeIfMissing = false);
189 public:
190   IPModRef() : M(NULL)  { }
191   ~IPModRef()           { }
192
193   // Driver function to run IP Mod/Ref on a Module.
194   // This initializes the module reference, and then computes IPModRef
195   // results immediately if demand-driven analysis was *not* specified.
196   // 
197   virtual bool run(Module &M);
198
199   // Retrieve the Mod/Ref information for a single function
200   // 
201   const FunctionModRefInfo& getFunctionModRefInfo(const Function& func) {
202     return getFuncInfo(func);
203   }
204
205   /// getBUDSGraph - This method returns the BU data structure graph for F
206   /// through the use of the BUDataStructures object.
207   ///
208   const DSGraph &getBUDSGraph(const Function &F);
209
210   // Debugging support methods
211   // 
212   void print(std::ostream &O) const;
213   void dump() const;
214
215   // Release memory held by this pass when the pass pipeline is done
216   // 
217   virtual void releaseMemory();
218
219   // getAnalysisUsage - This pass requires top-down data structure graphs.
220   // It modifies nothing.
221   // 
222   virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const;
223 };
224
225 //===----------------------------------------------------------------------===//
226
227 #endif