* Make contained ostream not public.
[oota-llvm.git] / include / llvm / Analysis / DSSupport.h
index 3a5341fb35cf5aa322dd650ce36a4fc29380a7f6..fdbb43236ee51bb17c3bf0790f7a9b63c4a64975 100644 (file)
@@ -1,4 +1,11 @@
 //===- DSSupport.h - Support for datastructure graphs -----------*- C++ -*-===//
+// 
+//                     The LLVM Compiler Infrastructure
+//
+// This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
+// the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
+// 
+//===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 // Support for graph nodes, call sites, and types.
 //
 #ifndef LLVM_ANALYSIS_DSSUPPORT_H
 #define LLVM_ANALYSIS_DSSUPPORT_H
 
-#include <vector>
-#include <map>
 #include <functional>
-#include <string>
+#include "Support/hash_set"
+#include "llvm/Support/CallSite.h"
+
+namespace llvm {
 
 class Function;
 class CallInst;
@@ -20,16 +28,16 @@ class Type;
 
 class DSNode;                  // Each node in the graph
 class DSGraph;                 // A graph for a function
-class DSNodeIterator;          // Data structure graph traversal iterator
+class ReachabilityCloner;
 
 namespace DS { // FIXME: After the paper, this should get cleaned up
-  enum { PointerShift = 3,     // 64bit ptrs = 3, 32 bit ptrs = 2
+  enum { PointerShift = 2,     // 64bit ptrs = 3, 32 bit ptrs = 2
          PointerSize = 1 << PointerShift
   };
 
-  // isPointerType - Return true if this first class type is big enough to hold
-  // a pointer.
-  //
+  /// isPointerType - Return true if this first class type is big enough to hold
+  /// a pointer.
+  ///
   bool isPointerType(const Type *Ty);
 };
 
@@ -45,37 +53,57 @@ namespace DS { // FIXME: After the paper, this should get cleaned up
 /// DSNodeHandle (and friends) in one file complicates things.
 ///
 class DSNodeHandle {
-  DSNode *N;
-  unsigned Offset;
+  mutable DSNode *N;
+  mutable unsigned Offset;
+  void operator==(const DSNode *N);  // DISALLOW, use to promote N to nodehandle
 public:
   // Allow construction, destruction, and assignment...
   DSNodeHandle(DSNode *n = 0, unsigned offs = 0) : N(0), Offset(offs) {
     setNode(n);
   }
-  DSNodeHandle(const DSNodeHandle &H) : N(0), Offset(H.Offset) { setNode(H.N); }
+  DSNodeHandle(const DSNodeHandle &H) : N(0), Offset(0) {
+    setNode(H.getNode());
+    Offset = H.Offset;      // Must read offset AFTER the getNode()
+  }
   ~DSNodeHandle() { setNode((DSNode*)0); }
   DSNodeHandle &operator=(const DSNodeHandle &H) {
-    setNode(H.N); Offset = H.Offset;
+    if (&H == this) return *this;  // Don't set offset to 0 if self assigning.
+    Offset = 0; setNode(H.getNode()); Offset = H.Offset;
     return *this;
   }
 
   bool operator<(const DSNodeHandle &H) const {  // Allow sorting
-    return N < H.N || (N == H.N && Offset < H.Offset);
+    return getNode() < H.getNode() || (N == H.N && Offset < H.Offset);
   }
   bool operator>(const DSNodeHandle &H) const { return H < *this; }
   bool operator==(const DSNodeHandle &H) const { // Allow comparison
-    return N == H.N && Offset == H.Offset;
+    // getNode can change the offset, so we must call getNode() first.
+    return getNode() == H.getNode() && Offset == H.Offset;
   }
   bool operator!=(const DSNodeHandle &H) const { return !operator==(H); }
 
-  inline void swap(DSNodeHandle &H);
+  inline void swap(DSNodeHandle &NH) {
+    std::swap(Offset, NH.Offset);
+    std::swap(N, NH.N);
+  }
+
+  /// isNull - Check to see if getNode() == 0, without going through the trouble
+  /// of checking to see if we are forwarding...
+  ///
+  bool isNull() const { return N == 0; }
 
   // Allow explicit conversion to DSNode...
-  DSNode *getNode() const { return N; }
+  inline DSNode *getNode() const;  // Defined inline in DSNode.h
   unsigned getOffset() const { return Offset; }
 
-  inline void setNode(DSNode *N);  // Defined inline later...
-  void setOffset(unsigned O) { Offset = O; }
+  inline void setNode(DSNode *N) const;  // Defined inline in DSNode.h
+  void setOffset(unsigned O) {
+    //assert((!N || Offset < N->Size || (N->Size == 0 && Offset == 0) ||
+    //       !N->ForwardNH.isNull()) && "Node handle offset out of range!");
+    //assert((!N || O < N->Size || (N->Size == 0 && O == 0) ||
+    //       !N->ForwardNH.isNull()) && "Node handle offset out of range!");
+    Offset = O;
+  }
 
   void addEdgeTo(unsigned LinkNo, const DSNodeHandle &N);
   void addEdgeTo(const DSNodeHandle &N) { addEdgeTo(0, N); }
@@ -83,9 +111,10 @@ public:
   /// mergeWith - Merge the logical node pointed to by 'this' with the node
   /// pointed to by 'N'.
   ///
-  void mergeWith(const DSNodeHandle &N);
+  void mergeWith(const DSNodeHandle &N) const;
 
-  // hasLink - Return true if there is a link at the specified offset...
+  /// hasLink - Return true if there is a link at the specified offset...
+  ///
   inline bool hasLink(unsigned Num) const;
 
   /// getLink - Treat this current node pointer as a pointer to a structure of
@@ -95,47 +124,36 @@ public:
   inline DSNodeHandle &getLink(unsigned Num);
 
   inline void setLink(unsigned Num, const DSNodeHandle &NH);
+private:
+  DSNode *HandleForwarding() const;
 };
 
-inline void swap(DSNodeHandle &NH1, DSNodeHandle &NH2) { NH1.swap(NH2); }
-
-//===----------------------------------------------------------------------===//
-/// DSTypeRec - This structure is used to represent a single type that is held
-/// in a DSNode.
-///
-struct DSTypeRec {
-  const Type *Ty;                 // The type itself...
-  bool isArray;                   // Have we accessed an array of elements?
-  
-  DSTypeRec(const Type *T = 0, bool A = false)
-    : Ty(T), isArray(A) {}
-};
+} // End llvm namespace
 
+namespace std {
+  template<>
+  inline void swap<llvm::DSNodeHandle>(llvm::DSNodeHandle &NH1, llvm::DSNodeHandle &NH2) { NH1.swap(NH2); }
+}
 
+namespace llvm {
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 /// DSCallSite - Representation of a call site via its call instruction,
 /// the DSNode handle for the callee function (or function pointer), and
 /// the DSNode handles for the function arguments.
-///
-/// One unusual aspect of this callsite record is the ResolvingCaller member.
-/// If this is non-null, then it indicates the function that allowed a call-site
-/// to finally be resolved.  Because of indirect calls, this function may not
-/// actually be the function that contains the Call instruction itself.  This is
-/// used by the BU and TD passes to communicate.
 /// 
 class DSCallSite {
-  CallInst    *Inst;                    // Actual call site
-  DSNodeHandle RetVal;                  // Returned value
-  DSNodeHandle Callee;                  // The function node called
-  std::vector<DSNodeHandle> CallArgs;   // The pointer arguments
-  Function    *ResolvingCaller;         // See comments above
+  CallSite     Site;                 // Actual call site
+  Function    *CalleeF;              // The function called (direct call)
+  DSNodeHandle CalleeN;              // The function node called (indirect call)
+  DSNodeHandle RetVal;               // Returned value
+  std::vector<DSNodeHandle> CallArgs;// The pointer arguments
 
   static void InitNH(DSNodeHandle &NH, const DSNodeHandle &Src,
-                     const std::map<const DSNode*, DSNode*> &NodeMap) {
+                     const hash_map<const DSNode*, DSNode*> &NodeMap) {
     if (DSNode *N = Src.getNode()) {
-      std::map<const DSNode*, DSNode*>::const_iterator I = NodeMap.find(N);
-      assert(I != NodeMap.end() && "Not not in mapping!");
+      hash_map<const DSNode*, DSNode*>::const_iterator I = NodeMap.find(N);
+      assert(I != NodeMap.end() && "Node not in mapping!");
 
       NH.setOffset(Src.getOffset());
       NH.setNode(I->second);
@@ -143,61 +161,89 @@ class DSCallSite {
   }
 
   static void InitNH(DSNodeHandle &NH, const DSNodeHandle &Src,
-                     const std::map<const DSNode*, DSNodeHandle> &NodeMap) {
+                     const hash_map<const DSNode*, DSNodeHandle> &NodeMap) {
     if (DSNode *N = Src.getNode()) {
-      std::map<const DSNode*, DSNodeHandle>::const_iterator I = NodeMap.find(N);
-      assert(I != NodeMap.end() && "Not not in mapping!");
+      hash_map<const DSNode*, DSNodeHandle>::const_iterator I = NodeMap.find(N);
+      assert(I != NodeMap.end() && "Node not in mapping!");
 
       NH.setOffset(Src.getOffset()+I->second.getOffset());
       NH.setNode(I->second.getNode());
     }
   }
 
+  static void InitNH(DSNodeHandle &NH, const DSNodeHandle &Src,
+                     ReachabilityCloner &RC);
+
+
   DSCallSite();                         // DO NOT IMPLEMENT
 public:
   /// Constructor.  Note - This ctor destroys the argument vector passed in.  On
   /// exit, the argument vector is empty.
   ///
-  DSCallSite(CallInst &inst, const DSNodeHandle &rv, const DSNodeHandle &callee,
+  DSCallSite(CallSite CS, const DSNodeHandle &rv, DSNode *Callee,
              std::vector<DSNodeHandle> &Args)
-    : Inst(&inst), RetVal(rv), Callee(callee), ResolvingCaller(0) {
+    : Site(CS), CalleeF(0), CalleeN(Callee), RetVal(rv) {
+    assert(Callee && "Null callee node specified for call site!");
+    Args.swap(CallArgs);
+  }
+  DSCallSite(CallSite CS, const DSNodeHandle &rv, Function *Callee,
+             std::vector<DSNodeHandle> &Args)
+    : Site(CS), CalleeF(Callee), RetVal(rv) {
+    assert(Callee && "Null callee function specified for call site!");
     Args.swap(CallArgs);
   }
 
   DSCallSite(const DSCallSite &DSCS)   // Simple copy ctor
-    : Inst(DSCS.Inst), RetVal(DSCS.RetVal),
-      Callee(DSCS.Callee), CallArgs(DSCS.CallArgs),
-      ResolvingCaller(DSCS.ResolvingCaller) {}
+    : Site(DSCS.Site), CalleeF(DSCS.CalleeF), CalleeN(DSCS.CalleeN),
+      RetVal(DSCS.RetVal), CallArgs(DSCS.CallArgs) {}
 
   /// Mapping copy constructor - This constructor takes a preexisting call site
   /// to copy plus a map that specifies how the links should be transformed.
   /// This is useful when moving a call site from one graph to another.
   ///
   template<typename MapTy>
-  DSCallSite(const DSCallSite &FromCall, const MapTy &NodeMap) {
-    Inst = FromCall.Inst;
+  DSCallSite(const DSCallSite &FromCall, MapTy &NodeMap) {
+    Site = FromCall.Site;
     InitNH(RetVal, FromCall.RetVal, NodeMap);
-    InitNH(Callee, FromCall.Callee, NodeMap);
+    InitNH(CalleeN, FromCall.CalleeN, NodeMap);
+    CalleeF = FromCall.CalleeF;
 
     CallArgs.resize(FromCall.CallArgs.size());
     for (unsigned i = 0, e = FromCall.CallArgs.size(); i != e; ++i)
       InitNH(CallArgs[i], FromCall.CallArgs[i], NodeMap);
-    ResolvingCaller = FromCall.ResolvingCaller;
   }
 
+  const DSCallSite &operator=(const DSCallSite &RHS) {
+    Site     = RHS.Site;
+    CalleeF  = RHS.CalleeF;
+    CalleeN  = RHS.CalleeN;
+    RetVal   = RHS.RetVal;
+    CallArgs = RHS.CallArgs;
+    return *this;
+  }
+
+  /// isDirectCall - Return true if this call site is a direct call of the
+  /// function specified by getCalleeFunc.  If not, it is an indirect call to
+  /// the node specified by getCalleeNode.
+  ///
+  bool isDirectCall() const { return CalleeF != 0; }
+  bool isIndirectCall() const { return !isDirectCall(); }
+
+
   // Accessor functions...
   Function           &getCaller()     const;
-  CallInst           &getCallInst()   const { return *Inst; }
+  CallSite            getCallSite()   const { return Site; }
         DSNodeHandle &getRetVal()           { return RetVal; }
-        DSNodeHandle &getCallee()           { return Callee; }
   const DSNodeHandle &getRetVal()     const { return RetVal; }
-  const DSNodeHandle &getCallee()     const { return Callee; }
-  void setCallee(const DSNodeHandle &H) { Callee = H; }
 
-  unsigned            getNumPtrArgs() const { return CallArgs.size(); }
+  DSNode *getCalleeNode() const {
+    assert(!CalleeF && CalleeN.getNode()); return CalleeN.getNode();
+  }
+  Function *getCalleeFunc() const {
+    assert(!CalleeN.getNode() && CalleeF); return CalleeF;
+  }
 
-  Function           *getResolvingCaller() const { return ResolvingCaller; }
-  void setResolvingCaller(Function *F) { ResolvingCaller = F; }
+  unsigned getNumPtrArgs() const { return CallArgs.size(); }
 
   DSNodeHandle &getPtrArg(unsigned i) {
     assert(i < CallArgs.size() && "Argument to getPtrArgNode is out of range!");
@@ -210,28 +256,58 @@ public:
 
   void swap(DSCallSite &CS) {
     if (this != &CS) {
-      std::swap(Inst, CS.Inst);
+      std::swap(Site, CS.Site);
       std::swap(RetVal, CS.RetVal);
-      std::swap(Callee, CS.Callee);
+      std::swap(CalleeN, CS.CalleeN);
+      std::swap(CalleeF, CS.CalleeF);
       std::swap(CallArgs, CS.CallArgs);
-      std::swap(ResolvingCaller, CS.ResolvingCaller);
     }
   }
 
+  /// mergeWith - Merge the return value and parameters of the these two call
+  /// sites.
+  ///
+  void mergeWith(DSCallSite &CS) {
+    getRetVal().mergeWith(CS.getRetVal());
+    unsigned MinArgs = getNumPtrArgs();
+    if (CS.getNumPtrArgs() < MinArgs) MinArgs = CS.getNumPtrArgs();
+
+    for (unsigned a = 0; a != MinArgs; ++a)
+      getPtrArg(a).mergeWith(CS.getPtrArg(a));
+  }
+
+  /// markReachableNodes - This method recursively traverses the specified
+  /// DSNodes, marking any nodes which are reachable.  All reachable nodes it
+  /// adds to the set, which allows it to only traverse visited nodes once.
+  ///
+  void markReachableNodes(hash_set<DSNode*> &Nodes);
+
   bool operator<(const DSCallSite &CS) const {
-    if (Callee < CS.Callee) return true;   // This must sort by callee first!
-    if (Callee > CS.Callee) return false;
+    if (isDirectCall()) {      // This must sort by callee first!
+      if (CS.isIndirectCall()) return true;
+      if (CalleeF < CS.CalleeF) return true;
+      if (CalleeF > CS.CalleeF) return false;
+    } else {
+      if (CS.isDirectCall()) return false;
+      if (CalleeN < CS.CalleeN) return true;
+      if (CalleeN > CS.CalleeN) return false;
+    }
     if (RetVal < CS.RetVal) return true;
     if (RetVal > CS.RetVal) return false;
     return CallArgs < CS.CallArgs;
   }
 
   bool operator==(const DSCallSite &CS) const {
-    return RetVal == CS.RetVal && Callee == CS.Callee &&
-           CallArgs == CS.CallArgs;
+    return CalleeF == CS.CalleeF && CalleeN == CS.CalleeN &&
+           RetVal == CS.RetVal && CallArgs == CS.CallArgs;
   }
 };
 
-inline void swap(DSCallSite &CS1, DSCallSite &CS2) { CS1.swap(CS2); }
+} // End llvm namespace
 
+namespace std {
+  template<>
+  inline void swap<llvm::DSCallSite>(llvm::DSCallSite &CS1,
+                                     llvm::DSCallSite &CS2) { CS1.swap(CS2); }
+}
 #endif