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[oota-llvm.git] / include / llvm / Analysis / DataStructure / DSGraph.h
index efb82bc10f5223847a6bf15701937eaa4f9bffee..278576f8ad05d8db36100c43b43a3428ee64875d 100644 (file)
 //===- DSGraph.h - Represent a collection of data structures ----*- C++ -*-===//
 //
-// This header defines the primative classes that make up a data structure
-// graph.
+// This header defines the data structure graph.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #ifndef LLVM_ANALYSIS_DSGRAPH_H
 #define LLVM_ANALYSIS_DSGRAPH_H
 
-#include <vector>
-#include <map>
-
-class Function;
-class Value;
-class GlobalValue;
-class Type;
-
-class DSNode;                  // Each node in the graph
-class DSGraph;                 // A graph for a function
-class DSNodeIterator;          // Data structure graph traversal iterator
-
-//===----------------------------------------------------------------------===//
-/// DSNodeHandle - Implement a "handle" to a data structure node that takes care
-/// of all of the add/un'refing of the node to prevent the backpointers in the
-/// graph from getting out of date.  This class represents a "pointer" in the
-/// graph, whose destination is an indexed offset into a node.
-///
-class DSNodeHandle {
-  DSNode *N;
-  unsigned Offset;
-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() { setNode((DSNode*)0); }
-  DSNodeHandle &operator=(const DSNodeHandle &H) {
-    setNode(H.N); Offset = H.Offset;
-    return *this;
-  }
-
-  bool operator<(const DSNodeHandle &H) const {  // Allow sorting
-    return N < H.N || (N == H.N && Offset < H.Offset);
-  }
-  bool operator==(const DSNodeHandle &H) const { // Allow comparison
-    return N == H.N && Offset == H.Offset;
-  }
-  bool operator!=(const DSNodeHandle &H) const { return !operator==(H); }
-
-  // Allow explicit conversion to DSNode...
-  DSNode *getNode() const { return N; }
-  unsigned getOffset() const { return Offset; }
-
-  inline void setNode(DSNode *N);  // Defined inline later...
-  void setOffset(unsigned O) { Offset = O; }
-
-  void addEdgeTo(unsigned LinkNo, const DSNodeHandle &N);
-  void addEdgeTo(const DSNodeHandle &N) { addEdgeTo(0, N); }
-
-  /// mergeWith - Merge the logical node pointed to by 'this' with the node
-  /// pointed to by 'N'.
-  ///
-  void mergeWith(const DSNodeHandle &N);
-
-  // 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
-  /// some sort.  This method will return the pointer a mem[this+Num]
-  ///
-  inline const DSNodeHandle *getLink(unsigned Num) const;
-  inline DSNodeHandle *getLink(unsigned Num);
-
-  inline void setLink(unsigned Num, const DSNodeHandle &NH);
-};
-
-
-//===----------------------------------------------------------------------===//
-/// DSNode - Data structure node class
-///
-/// This class represents an untyped memory object of Size bytes.  It keeps
-/// track of any pointers that have been stored into the object as well as the
-/// different types represented in this object.
-///
-class DSNode {
-  /// Links - Contains one entry for every _distinct_ pointer field in the
-  /// memory block.  These are demand allocated and indexed by the MergeMap
-  /// vector.
-  ///
-  std::vector<DSNodeHandle> Links;
-
-  /// MergeMap - Maps from every byte in the object to a signed byte number.
-  /// This map is neccesary due to the merging that is possible as part of the
-  /// unification algorithm.  To merge two distinct bytes of the object together
-  /// into a single logical byte, the indexes for the two bytes are set to the
-  /// same value.  This fully general merging is capable of representing all
-  /// manners of array merging if neccesary.
-  ///
-  /// This map is also used to map outgoing pointers to various byte offsets in
-  /// this data structure node.  If this value is >= 0, then it indicates that
-  /// the numbered entry in the Links vector contains the outgoing edge for this
-  /// byte offset.  In this way, the Links vector can be demand allocated and
-  /// byte elements of the node may be merged without needing a Link allocated
-  /// for it.
-  ///
-  /// Initially, each each element of the MergeMap is assigned a unique negative
-  /// number, which are then merged as the unification occurs.
-  ///
-  std::vector<signed char> MergeMap;
-
-  /// Referrers - Keep track of all of the node handles that point to this
-  /// DSNode.  These pointers may need to be updated to point to a different
-  /// node if this node gets merged with it.
-  ///
-  std::vector<DSNodeHandle*> Referrers;
-
-  /// TypeEntries - As part of the merging process of this algorithm, nodes of
-  /// different types can be represented by this single DSNode.  This vector is
-  /// kept sorted.
-  ///
-  struct TypeRec {
-    const Type *Ty;
-    unsigned Offset;
-
-    TypeRec() : Ty(0), Offset(0) {}
-    TypeRec(const Type *T, unsigned O) : Ty(T), Offset(O) {}
-
-    bool operator<(const TypeRec &TR) const {
-      // Sort first by offset!
-      return Offset < TR.Offset || (Offset == TR.Offset && Ty < TR.Ty);
-    }
-    bool operator==(const TypeRec &TR) const {
-      return Ty == TR.Ty && Offset == TR.Offset;
-    }
-    bool operator!=(const TypeRec &TR) const { return !operator==(TR); }
-  };
-
-  std::vector<TypeRec> TypeEntries;
-
-  /// Globals - The list of global values that are merged into this node.
-  ///
-  std::vector<GlobalValue*> Globals;
-
-  void operator=(const DSNode &); // DO NOT IMPLEMENT
-public:
-  enum NodeTy {
-    ShadowNode = 0,        // Nothing is known about this node...
-    ScalarNode = 1 << 0,   // Scalar of the current function contains this value
-    AllocaNode = 1 << 1,   // This node was allocated with alloca
-    NewNode    = 1 << 2,   // This node was allocated with malloc
-    GlobalNode = 1 << 3,   // This node was allocated by a global var decl
-    Incomplete = 1 << 4,   // This node may not be complete
-    Modified   = 1 << 5,   // This node is modified in this context
-    Read       = 1 << 6,   // This node is read in this context
-  };
-  
-  /// NodeType - A union of the above bits.  "Shadow" nodes do not add any flags
-  /// to the nodes in the data structure graph, so it is possible to have nodes
-  /// with a value of 0 for their NodeType.  Scalar and Alloca markers go away
-  /// when function graphs are inlined.
-  ///
-  unsigned char NodeType;
-
-  DSNode(enum NodeTy NT, const Type *T);
-  DSNode(const DSNode &);
-
-  ~DSNode() {
-#ifndef NDEBUG
-    dropAllReferences();  // Only needed to satisfy assertion checks...
-    assert(Referrers.empty() && "Referrers to dead node exist!");
-#endif
-  }
-
-  // Iterator for graph interface...
-  typedef DSNodeIterator iterator;
-  typedef DSNodeIterator const_iterator;
-  inline iterator begin() const;   // Defined in DSGraphTraits.h
-  inline iterator end() const;
-
-  //===--------------------------------------------------
-  // Accessors
-
-  /// getSize - Return the maximum number of bytes occupied by this object...
-  ///
-  unsigned getSize() const { return MergeMap.size(); }
-
-  // getTypeEntries - Return the possible types and their offsets in this object
-  const std::vector<TypeRec> &getTypeEntries() const { return TypeEntries; }
-
-  /// getReferrers - Return a list of the pointers to this node...
-  ///
-  const std::vector<DSNodeHandle*> &getReferrers() const { return Referrers; }
-
-  /// isModified - Return true if this node may be modified in this context
-  ///
-  bool isModified() const { return (NodeType & Modified) != 0; }
-
-  /// isRead - Return true if this node may be read in this context
-  ///
-  bool isRead() const { return (NodeType & Read) != 0; }
-
-
-  /// hasLink - Return true if this memory object has a link at the specified
-  /// location.
-  ///
-  bool hasLink(unsigned i) const {
-    assert(i < getSize() && "Field Link index is out of range!");
-    return MergeMap[i] >= 0;
-  }
-
-  DSNodeHandle *getLink(unsigned i) {
-    if (hasLink(i))
-      return &Links[MergeMap[i]];
-    return 0;
-  }
-  const DSNodeHandle *getLink(unsigned i) const {
-    if (hasLink(i))
-      return &Links[MergeMap[i]];
-    return 0;
-  }
-
-  int getMergeMapLabel(unsigned i) const {
-    assert(i < MergeMap.size() && "MergeMap index out of range!");
-    return MergeMap[i];
-  }
-
-  /// setLink - Set the link at the specified offset to the specified
-  /// NodeHandle, replacing what was there.  It is uncommon to use this method,
-  /// instead one of the higher level methods should be used, below.
-  ///
-  void setLink(unsigned i, const DSNodeHandle &NH);
-
-  /// addEdgeTo - Add an edge from the current node to the specified node.  This
-  /// can cause merging of nodes in the graph.
-  ///
-  void addEdgeTo(unsigned Offset, const DSNodeHandle &NH);
-
-  /// mergeWith - Merge this node and the specified node, moving all links to
-  /// and from the argument node into the current node, deleting the node
-  /// argument.  Offset indicates what offset the specified node is to be merged
-  /// into the current node.
-  ///
-  /// The specified node may be a null pointer (in which case, nothing happens).
-  ///
-  void mergeWith(const DSNodeHandle &NH, unsigned Offset);
-
-  /// mergeIndexes - If we discover that two indexes are equivalent and must be
-  /// merged, this function is used to do the dirty work.
-  ///
-  void mergeIndexes(unsigned idx1, unsigned idx2) {
-    assert(idx1 < getSize() && idx2 < getSize() && "Indexes out of range!");
-    signed char MV1 = MergeMap[idx1];
-    signed char MV2 = MergeMap[idx2];
-    if (MV1 != MV2)
-      mergeMappedValues(MV1, MV2);
-  }
-
-
-  /// addGlobal - Add an entry for a global value to the Globals list.  This
-  /// also marks the node with the 'G' flag if it does not already have it.
-  ///
-  void addGlobal(GlobalValue *GV);
-  const std::vector<GlobalValue*> &getGlobals() const { return Globals; }
-  std::vector<GlobalValue*> &getGlobals() { return Globals; }
-
-  void print(std::ostream &O, const DSGraph *G) const;
-  void dump() const;
-
-  void dropAllReferences() {
-    Links.clear();
-  }
-
-  /// remapLinks - Change all of the Links in the current node according to the
-  /// specified mapping.
-  void remapLinks(std::map<const DSNode*, DSNode*> &OldNodeMap);
-
-private:
-  friend class DSNodeHandle;
-  // addReferrer - Keep the referrer set up to date...
-  void addReferrer(DSNodeHandle *H) { Referrers.push_back(H); }
-  void removeReferrer(DSNodeHandle *H);
-
-  /// rewriteMergeMap - Loop over the mergemap, replacing any references to the
-  /// index From to be references to the index To.
-  ///
-  void rewriteMergeMap(signed char From, signed char To) {
-    assert(From != To && "Cannot change something into itself!");
-    for (unsigned i = 0, e = MergeMap.size(); i != e; ++i)
-      if (MergeMap[i] == From)
-        MergeMap[i] = To;
-  }
-
-  /// mergeMappedValues - This is the higher level form of rewriteMergeMap.  It
-  /// is fully capable of merging links together if neccesary as well as simply
-  /// rewriting the map entries.
-  ///
-  void mergeMappedValues(signed char V1, signed char V2);
-};
-
-
-//===----------------------------------------------------------------------===//
-// Define inline DSNodeHandle functions that depend on the definition of DSNode
-//
-
-inline void DSNodeHandle::setNode(DSNode *n) {
-  if (N) N->removeReferrer(this);
-  N = n;
-  if (N) N->addReferrer(this);
-}
-
-inline bool DSNodeHandle::hasLink(unsigned Num) const {
-  assert(N && "DSNodeHandle does not point to a node yet!");
-  return N->hasLink(Num+Offset);
-}
-
-
-/// getLink - Treat this current node pointer as a pointer to a structure of
-/// some sort.  This method will return the pointer a mem[this+Num]
-///
-inline const DSNodeHandle *DSNodeHandle::getLink(unsigned Num) const {
-  assert(N && "DSNodeHandle does not point to a node yet!");
-  return N->getLink(Num+Offset);
-}
-inline DSNodeHandle *DSNodeHandle::getLink(unsigned Num) {
-  assert(N && "DSNodeHandle does not point to a node yet!");
-  return N->getLink(Num+Offset);
-}
-
-inline void DSNodeHandle::setLink(unsigned Num, const DSNodeHandle &NH) {
-  assert(N && "DSNodeHandle does not point to a node yet!");
-  N->setLink(Num+Offset, NH);
-}
-
-///  addEdgeTo - Add an edge from the current node to the specified node.  This
-/// can cause merging of nodes in the graph.
-///
-inline void DSNodeHandle::addEdgeTo(unsigned LinkNo, const DSNodeHandle &Node) {
-  assert(N && "DSNodeHandle does not point to a node yet!");
-  N->addEdgeTo(LinkNo+Offset, Node);
-}
-
-/// mergeWith - Merge the logical node pointed to by 'this' with the node
-/// pointed to by 'N'.
-///
-inline void DSNodeHandle::mergeWith(const DSNodeHandle &Node) {
-  assert(N && "DSNodeHandle does not point to a node yet!");
-  N->mergeWith(Node, Offset);
-}
-
+#include "llvm/Analysis/DSNode.h"
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 /// DSGraph - The graph that represents a function.
@@ -357,7 +16,7 @@ class DSGraph {
   Function *Func;
   std::vector<DSNode*> Nodes;
   DSNodeHandle RetNode;                          // Node that gets returned...
-  std::map<Value*, DSNodeHandle> ValueMap;
+  std::map<Value*, DSNodeHandle> ScalarMap;
 
 #if 0
   // GlobalsGraph -- Reference to the common graph of globally visible objects.
@@ -373,13 +32,18 @@ class DSGraph {
   // call, the second is the function scalar being invoked, and the rest are
   // pointer arguments to the function.
   //
-  std::vector<std::vector<DSNodeHandle> > FunctionCalls;
+  std::vector<DSCallSite> FunctionCalls;
 
   void operator=(const DSGraph &); // DO NOT IMPLEMENT
 public:
   DSGraph() : Func(0) {}           // Create a new, empty, DSGraph.
   DSGraph(Function &F);            // Compute the local DSGraph
-  DSGraph(const DSGraph &DSG);     // Copy ctor
+
+  // Copy ctor - If you want to capture the node mapping between the source and
+  // destination graph, you may optionally do this by specifying a map to record
+  // this into.
+  DSGraph(const DSGraph &DSG);
+  DSGraph(const DSGraph &DSG, std::map<const DSNode*, DSNode*> &BUNodeMap);
   ~DSGraph();
 
   bool hasFunction() const { return Func != 0; }
@@ -394,23 +58,23 @@ public:
   ///
   void addNode(DSNode *N) { Nodes.push_back(N); }
 
-  /// getValueMap - Get a map that describes what the nodes the scalars in this
+  /// getScalarMap - Get a map that describes what the nodes the scalars in this
   /// function point to...
   ///
-  std::map<Value*, DSNodeHandle> &getValueMap() { return ValueMap; }
-  const std::map<Value*, DSNodeHandle> &getValueMap() const { return ValueMap;}
+  std::map<Value*, DSNodeHandle> &getScalarMap() { return ScalarMap; }
+  const std::map<Value*, DSNodeHandle> &getScalarMap() const {return ScalarMap;}
 
-  std::vector<std::vector<DSNodeHandle> > &getFunctionCalls() {
+  std::vector<DSCallSite> &getFunctionCalls() {
     return FunctionCalls;
   }
-  const std::vector<std::vector<DSNodeHandle> > &getFunctionCalls() const {
+  const std::vector<DSCallSite> &getFunctionCalls() const {
     return FunctionCalls;
   }
 
   /// getNodeForValue - Given a value that is used or defined in the body of the
   /// current function, return the DSNode that it points to.
   ///
-  DSNodeHandle &getNodeForValue(Value *V) { return ValueMap[V]; }
+  DSNodeHandle &getNodeForValue(Value *V) { return ScalarMap[V]; }
 
   const DSNodeHandle &getRetNode() const { return RetNode; }
         DSNodeHandle &getRetNode()       { return RetNode; }
@@ -455,18 +119,15 @@ public:
   void removeDeadNodes(bool KeepAllGlobals = false, bool KeepCalls = true);
 
   // cloneInto - Clone the specified DSGraph into the current graph, returning
-  // the Return node of the graph.  The translated ValueMap for the old function
-  // is filled into the OldValMap member.
-  // If StripScalars (StripAllocas) is set to true, Scalar (Alloca) markers
-  // are removed from the graph as the graph is being cloned.
-  // If CopyCallers is set to true, the PendingCallers list is copied.
-  // If CopyOrigCalls is set to true, the OrigFunctionCalls list is copied.
+  // the Return node of the graph.  The translated ScalarMap for the old
+  // function is filled into the OldValMap member.  If StripScalars
+  // (StripAllocas) is set to true, Scalar (Alloca) markers are removed from the
+  // graph as the graph is being cloned.
   //
   DSNodeHandle cloneInto(const DSGraph &G,
                          std::map<Value*, DSNodeHandle> &OldValMap,
                          std::map<const DSNode*, DSNode*> &OldNodeMap,
-                         bool StripScalars = false, bool StripAllocas = false,
-                         bool CopyCallers = true, bool CopyOrigCalls = true);
+                         bool StripScalars = false, bool StripAllocas = false);
 
 #if 0
   // cloneGlobalInto - Clone the given global node (or the node for the given
@@ -474,8 +135,8 @@ public:
   // 
   DSNode* cloneGlobalInto(const DSNode* GNode);
   DSNode* cloneGlobalInto(GlobalValue* GV) {
-    assert(!GV || (((DSGraph*) GlobalsGraph)->ValueMap[GV] != 0));
-    return GV? cloneGlobalInto(((DSGraph*) GlobalsGraph)->ValueMap[GV]) : 0;
+    assert(!GV || (((DSGraph*) GlobalsGraph)->ScalarMap[GV] != 0));
+    return GV? cloneGlobalInto(((DSGraph*) GlobalsGraph)->ScalarMap[GV]) : 0;
   }
 #endif