Add a useful method.
[oota-llvm.git] / include / llvm / Analysis / Dominators.h
index b8ac9c3e11efdac9263373a1952a9f9b340d8b92..c9019114954ecc80c647d2a8ebfea0eb4eb0c432 100644 (file)
@@ -8,9 +8,9 @@
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 // This file defines the following classes:
-//  1. DominatorSet: Calculates the [reverse] dominator set for a function
-//  2. ImmediateDominators: Calculates and holds a mapping between BasicBlocks
+//  1. ImmediateDominators: Calculates and holds a mapping between BasicBlocks
 //     and their immediate dominator.
+//  2. DominatorSet: Calculates the [reverse] dominator set for a function
 //  3. DominatorTree: Represent the ImmediateDominator as an explicit tree
 //     structure.
 //  4. DominanceFrontier: Calculate and hold the dominance frontier for a 
 #include "llvm/Pass.h"
 #include <set>
 
+namespace llvm {
+
 class Instruction;
 
 template <typename GraphType> struct GraphTraits;
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-//
-// DominatorBase - Base class that other, more interesting dominator analyses
-// inherit from.
-//
+/// DominatorBase - Base class that other, more interesting dominator analyses
+/// inherit from.
+///
 class DominatorBase : public FunctionPass {
 protected:
   std::vector<BasicBlock*> Roots;
@@ -44,22 +45,127 @@ protected:
 
   inline DominatorBase(bool isPostDom) : Roots(), IsPostDominators(isPostDom) {}
 public:
-  // Return the root blocks of the current CFG.  This may include multiple
-  // blocks if we are computing post dominators.  For forward dominators, this
-  // will always be a single block (the entry node).
+  /// getRoots -  Return the root blocks of the current CFG.  This may include
+  /// multiple blocks if we are computing post dominators.  For forward
+  /// dominators, this will always be a single block (the entry node).
+  ///
   inline const std::vector<BasicBlock*> &getRoots() const { return Roots; }
 
-  // Returns true if analysis based of postdoms
+  /// isPostDominator - Returns true if analysis based of postdoms
+  ///
   bool isPostDominator() const { return IsPostDominators; }
 };
 
+
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-//
-// DominatorSet - Maintain a set<BasicBlock*> for every basic block in a
-// function, that represents the blocks that dominate the block.  If the block
-// is unreachable in this function, the set will be empty.  This cannot happen
-// for reachable code, because every block dominates at least itself.
-//
+/// ImmediateDominators - Calculate the immediate dominator for each node in a
+/// function.
+///
+class ImmediateDominatorsBase : public DominatorBase {
+protected:
+  std::map<BasicBlock*, BasicBlock*> IDoms;
+public:
+  ImmediateDominatorsBase(bool isPostDom) : DominatorBase(isPostDom) {}
+
+  virtual void releaseMemory() { IDoms.clear(); }
+
+  // Accessor interface:
+  typedef std::map<BasicBlock*, BasicBlock*> IDomMapType;
+  typedef IDomMapType::const_iterator const_iterator;
+  inline const_iterator begin() const { return IDoms.begin(); }
+  inline const_iterator end()   const { return IDoms.end(); }
+  inline const_iterator find(BasicBlock* B) const { return IDoms.find(B);}
+
+  /// operator[] - Return the idom for the specified basic block.  The start
+  /// node returns null, because it does not have an immediate dominator.
+  ///
+  inline BasicBlock *operator[](BasicBlock *BB) const {
+    return get(BB);
+  }
+
+  /// get() - Synonym for operator[].
+  ///
+  inline BasicBlock *get(BasicBlock *BB) const {
+    std::map<BasicBlock*, BasicBlock*>::const_iterator I = IDoms.find(BB);
+    return I != IDoms.end() ? I->second : 0;
+  }
+
+  //===--------------------------------------------------------------------===//
+  // API to update Immediate(Post)Dominators information based on modifications
+  // to the CFG...
+
+  /// addNewBlock - Add a new block to the CFG, with the specified immediate
+  /// dominator.
+  ///
+  void addNewBlock(BasicBlock *BB, BasicBlock *IDom) {
+    assert(get(BB) == 0 && "BasicBlock already in idom info!");
+    IDoms[BB] = IDom;
+  }
+
+  /// setImmediateDominator - Update the immediate dominator information to
+  /// change the current immediate dominator for the specified block to another
+  /// block.  This method requires that BB already have an IDom, otherwise just
+  /// use addNewBlock.
+  ///
+  void setImmediateDominator(BasicBlock *BB, BasicBlock *NewIDom) {
+    assert(IDoms.find(BB) != IDoms.end() && "BB doesn't have idom yet!");
+    IDoms[BB] = NewIDom;
+  }
+
+  /// print - Convert to human readable form
+  ///
+  virtual void print(std::ostream &OS, const Module* = 0) const;
+};
+
+//===-------------------------------------
+/// ImmediateDominators Class - Concrete subclass of ImmediateDominatorsBase
+/// that is used to compute a normal immediate dominator set.
+///
+struct ImmediateDominators : public ImmediateDominatorsBase {
+  ImmediateDominators() : ImmediateDominatorsBase(false) {}
+
+  BasicBlock *getRoot() const {
+    assert(Roots.size() == 1 && "Should always have entry node!");
+    return Roots[0];
+  }
+
+  virtual bool runOnFunction(Function &F);
+
+  virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
+    AU.setPreservesAll();
+  }
+
+private:
+  struct InfoRec {
+    unsigned Semi;
+    unsigned Size;
+    BasicBlock *Label, *Parent, *Child, *Ancestor;
+    
+    std::vector<BasicBlock*> Bucket;
+    
+    InfoRec() : Semi(0), Size(0), Label(0), Parent(0), Child(0), Ancestor(0){}
+  };
+
+  // Vertex - Map the DFS number to the BasicBlock*
+  std::vector<BasicBlock*> Vertex;
+
+  // Info - Collection of information used during the computation of idoms.
+  std::map<BasicBlock*, InfoRec> Info;
+
+  unsigned DFSPass(BasicBlock *V, InfoRec &VInfo, unsigned N);
+  void Compress(BasicBlock *V, InfoRec &VInfo);
+  BasicBlock *Eval(BasicBlock *v);
+  void Link(BasicBlock *V, BasicBlock *W, InfoRec &WInfo);
+};
+
+
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+/// DominatorSet - Maintain a set<BasicBlock*> for every basic block in a
+/// function, that represents the blocks that dominate the block.  If the block
+/// is unreachable in this function, the set will be empty.  This cannot happen
+/// for reachable code, because every block dominates at least itself.
+///
 struct DominatorSetBase : public DominatorBase {
   typedef std::set<BasicBlock*> DomSetType;    // Dom set for a bb
   // Map of dom sets
@@ -93,6 +199,7 @@ public:
 
   /// isReachable - Return true if the specified basicblock is reachable.  If
   /// the block is reachable, we have dominator set information for it.
+  ///
   bool isReachable(BasicBlock *BB) const {
     return !getDominators(BB).empty();
   }
@@ -110,7 +217,8 @@ public:
   }
 
   /// print - Convert to human readable form
-  virtual void print(std::ostream &OS) const;
+  ///
+  virtual void print(std::ostream &OS, const Module* = 0) const;
 
   /// dominates - Return true if A dominates B.  This performs the special
   /// checks necessary if A and B are in the same basic block.
@@ -123,14 +231,15 @@ public:
 
   /// addBasicBlock - Call to update the dominator set with information about a
   /// new block that was inserted into the function.
+  ///
   void addBasicBlock(BasicBlock *BB, const DomSetType &Dominators) {
     assert(find(BB) == end() && "Block already in DominatorSet!");
     Doms.insert(std::make_pair(BB, Dominators));
   }
 
-  // addDominator - If a new block is inserted into the CFG, then method may be
-  // called to notify the blocks it dominates that it is in their set.
-  //
+  /// addDominator - If a new block is inserted into the CFG, then method may be
+  /// called to notify the blocks it dominates that it is in their set.
+  ///
   void addDominator(BasicBlock *BB, BasicBlock *NewDominator) {
     iterator I = find(BB);
     assert(I != end() && "BB is not in DominatorSet!");
@@ -140,123 +249,34 @@ public:
 
 
 //===-------------------------------------
-// DominatorSet Class - Concrete subclass of DominatorSetBase that is used to
-// compute a normal dominator set.
-//
+/// DominatorSet Class - Concrete subclass of DominatorSetBase that is used to
+/// compute a normal dominator set.
+///
 struct DominatorSet : public DominatorSetBase {
   DominatorSet() : DominatorSetBase(false) {}
 
   virtual bool runOnFunction(Function &F);
 
-  /// recalculate - This method may be called by external passes that modify the
-  /// CFG and then need dominator information recalculated.  This method is
-  /// obviously really slow, so it should be avoided if at all possible.
-  void recalculate();
-
   BasicBlock *getRoot() const {
     assert(Roots.size() == 1 && "Should always have entry node!");
     return Roots[0];
   }
 
-  // getAnalysisUsage - This simply provides a dominator set
-  virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
-    AU.setPreservesAll();
-  }
-private:
-  void calculateDominatorsFromBlock(BasicBlock *BB);
-};
-
-
-//===----------------------------------------------------------------------===//
-//
-// ImmediateDominators - Calculate the immediate dominator for each node in a
-// function.
-//
-class ImmediateDominatorsBase : public DominatorBase {
-protected:
-  std::map<BasicBlock*, BasicBlock*> IDoms;
-  void calcIDoms(const DominatorSetBase &DS);
-public:
-  ImmediateDominatorsBase(bool isPostDom) : DominatorBase(isPostDom) {}
-
-  virtual void releaseMemory() { IDoms.clear(); }
-
-  // Accessor interface:
-  typedef std::map<BasicBlock*, BasicBlock*> IDomMapType;
-  typedef IDomMapType::const_iterator const_iterator;
-  inline const_iterator begin() const { return IDoms.begin(); }
-  inline const_iterator end()   const { return IDoms.end(); }
-  inline const_iterator find(BasicBlock* B) const { return IDoms.find(B);}
-
-  // operator[] - Return the idom for the specified basic block.  The start
-  // node returns null, because it does not have an immediate dominator.
-  //
-  inline BasicBlock *operator[](BasicBlock *BB) const {
-    return get(BB);
-  }
-
-  // get() - Synonym for operator[].
-  inline BasicBlock *get(BasicBlock *BB) const {
-    std::map<BasicBlock*, BasicBlock*>::const_iterator I = IDoms.find(BB);
-    return I != IDoms.end() ? I->second : 0;
-  }
-
-  //===--------------------------------------------------------------------===//
-  // API to update Immediate(Post)Dominators information based on modifications
-  // to the CFG...
-
-  /// addNewBlock - Add a new block to the CFG, with the specified immediate
-  /// dominator.
+  /// getAnalysisUsage - This simply provides a dominator set
   ///
-  void addNewBlock(BasicBlock *BB, BasicBlock *IDom) {
-    assert(get(BB) == 0 && "BasicBlock already in idom info!");
-    IDoms[BB] = IDom;
-  }
-
-  /// setImmediateDominator - Update the immediate dominator information to
-  /// change the current immediate dominator for the specified block to another
-  /// block.  This method requires that BB already have an IDom, otherwise just
-  /// use addNewBlock.
-  void setImmediateDominator(BasicBlock *BB, BasicBlock *NewIDom) {
-    assert(IDoms.find(BB) != IDoms.end() && "BB doesn't have idom yet!");
-    IDoms[BB] = NewIDom;
-  }
-
-  // print - Convert to human readable form
-  virtual void print(std::ostream &OS) const;
-};
-
-//===-------------------------------------
-// ImmediateDominators Class - Concrete subclass of ImmediateDominatorsBase that
-// is used to compute a normal immediate dominator set.
-//
-struct ImmediateDominators : public ImmediateDominatorsBase {
-  ImmediateDominators() : ImmediateDominatorsBase(false) {}
-
-  BasicBlock *getRoot() const {
-    assert(Roots.size() == 1 && "Should always have entry node!");
-    return Roots[0];
-  }
-
-  virtual bool runOnFunction(Function &F) {
-    IDoms.clear();     // Reset from the last time we were run...
-    DominatorSet &DS = getAnalysis<DominatorSet>();
-    Roots = DS.getRoots();
-    calcIDoms(DS);
-    return false;
-  }
-
   virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
+    AU.addRequired<ImmediateDominators>();
     AU.setPreservesAll();
-    AU.addRequired<DominatorSet>();
   }
+
+  // stub - dummy function, just ignore it
+  static void stub();
 };
 
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-//
-// DominatorTree - Calculate the immediate dominator tree for a function.
-//
+/// DominatorTree - Calculate the immediate dominator tree for a function.
+///
 struct DominatorTreeBase : public DominatorBase {
   class Node;
 protected:
@@ -267,9 +287,9 @@ protected:
   Node *RootNode;
 public:
   class Node {
-    friend class DominatorTree;
-    friend class PostDominatorTree;
-    friend class DominatorTreeBase;
+    friend struct DominatorTree;
+    friend struct PostDominatorTree;
+    friend struct DominatorTreeBase;
     BasicBlock *TheBB;
     Node *IDom;
     std::vector<Node*> Children;
@@ -286,18 +306,18 @@ public:
     inline Node *getIDom() const { return IDom; }
     inline const std::vector<Node*> &getChildren() const { return Children; }
 
-    // dominates - Returns true iff this dominates N.  Note that this is not a 
-    // constant time operation!
+    /// dominates - Returns true iff this dominates N.  Note that this is not a 
+    /// constant time operation!
+    ///
     inline bool dominates(const Node *N) const {
       const Node *IDom;
       while ((IDom = N->getIDom()) != 0 && IDom != this)
-       N = IDom;   // Walk up the tree
+      N = IDom;   // Walk up the tree
       return IDom != 0;
     }
 
   private:
-    inline Node(BasicBlock *BB, Node *iDom) 
-      : TheBB(BB), IDom(iDom) {}
+    inline Node(BasicBlock *BB, Node *iDom) : TheBB(BB), IDom(iDom) {}
     inline Node *addChild(Node *C) { Children.push_back(C); return C; }
 
     void setIDom(Node *NewIDom);
@@ -321,13 +341,13 @@ public:
     return getNode(BB);
   }
 
-  // getRootNode - This returns the entry node for the CFG of the function.  If
-  // this tree represents the post-dominance relations for a function, however,
-  // this root may be a node with the block == NULL.  This is the case when
-  // there are multiple exit nodes from a particular function.  Consumers of
-  // post-dominance information must be capable of dealing with this
-  // possibility.
-  //
+  /// getRootNode - This returns the entry node for the CFG of the function.  If
+  /// this tree represents the post-dominance relations for a function, however,
+  /// this root may be a node with the block == NULL.  This is the case when
+  /// there are multiple exit nodes from a particular function.  Consumers of
+  /// post-dominance information must be capable of dealing with this
+  /// possibility.
+  ///
   Node *getRootNode() { return RootNode; }
   const Node *getRootNode() const { return RootNode; }
 
@@ -348,20 +368,21 @@ public:
   /// changeImmediateDominator - This method is used to update the dominator
   /// tree information when a node's immediate dominator changes.
   ///
-  void changeImmediateDominator(Node *Node, Node *NewIDom) {
-    assert(Node && NewIDom && "Cannot change null node pointers!");
-    Node->setIDom(NewIDom);
+  void changeImmediateDominator(Node *N, Node *NewIDom) {
+    assert(N && NewIDom && "Cannot change null node pointers!");
+    N->setIDom(NewIDom);
   }
 
   /// print - Convert to human readable form
-  virtual void print(std::ostream &OS) const;
+  ///
+  virtual void print(std::ostream &OS, const Module* = 0) const;
 };
 
 
 //===-------------------------------------
-// DominatorTree Class - Concrete subclass of DominatorTreeBase that is used to
-// compute a normal dominator tree.
-//
+/// DominatorTree Class - Concrete subclass of DominatorTreeBase that is used to
+/// compute a normal dominator tree.
+///
 struct DominatorTree : public DominatorTreeBase {
   DominatorTree() : DominatorTreeBase(false) {}
 
@@ -372,24 +393,25 @@ struct DominatorTree : public DominatorTreeBase {
 
   virtual bool runOnFunction(Function &F) {
     reset();     // Reset from the last time we were run...
-    DominatorSet &DS = getAnalysis<DominatorSet>();
-    Roots = DS.getRoots();
-    calculate(DS);
+    ImmediateDominators &ID = getAnalysis<ImmediateDominators>();
+    Roots = ID.getRoots();
+    calculate(ID);
     return false;
   }
 
   virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
     AU.setPreservesAll();
-    AU.addRequired<DominatorSet>();
+    AU.addRequired<ImmediateDominators>();
   }
 private:
-  void calculate(const DominatorSet &DS);
+  void calculate(const ImmediateDominators &ID);
+  Node *getNodeForBlock(BasicBlock *BB);
 };
 
 //===-------------------------------------
-// DominatorTree GraphTraits specialization so the DominatorTree can be
-// iterable by generic graph iterators.
-
+/// DominatorTree GraphTraits specialization so the DominatorTree can be
+/// iterable by generic graph iterators.
+///
 template <> struct GraphTraits<DominatorTree::Node*> {
   typedef DominatorTree::Node NodeType;
   typedef NodeType::iterator  ChildIteratorType;
@@ -413,9 +435,8 @@ template <> struct GraphTraits<DominatorTree*>
 };
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-//
-// DominanceFrontier - Calculate the dominance frontiers for a function.
-//
+/// DominanceFrontier - Calculate the dominance frontiers for a function.
+///
 struct DominanceFrontierBase : public DominatorBase {
   typedef std::set<BasicBlock*>             DomSetType;    // Dom set for a bb
   typedef std::map<BasicBlock*, DomSetType> DomSetMapType; // Dom set map
@@ -452,15 +473,16 @@ public:
     I->second.erase(Node);
   }
 
-  // print - Convert to human readable form
-  virtual void print(std::ostream &OS) const;
+  /// print - Convert to human readable form
+  ///
+  virtual void print(std::ostream &OS, const Module* = 0) const;
 };
 
 
 //===-------------------------------------
-// DominatorTree Class - Concrete subclass of DominatorTreeBase that is used to
-// compute a normal dominator tree.
-//
+/// DominatorTree Class - Concrete subclass of DominatorTreeBase that is used to
+/// compute a normal dominator tree.
+///
 struct DominanceFrontier : public DominanceFrontierBase {
   DominanceFrontier() : DominanceFrontierBase(false) {}
 
@@ -487,4 +509,9 @@ private:
                               const DominatorTree::Node *Node);
 };
 
+// Make sure that any clients of this file link in Dominators.cpp
+static IncludeFile
+DOMINATORS_INCLUDE_FILE((void*)&DominatorSet::stub);
+} // End llvm namespace
+
 #endif