Drop Loop::isNotAlreadyContainedIn in favor of Loop::contains. The
[oota-llvm.git] / include / llvm / Analysis / LoopInfo.h
index b803176d889e3c9191c868e05259cee88990b0ae..2294e5352cb2b058e4a7172a0400b3ec340e49a6 100644 (file)
@@ -8,7 +8,8 @@
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 // This file defines the LoopInfo class that is used to identify natural loops
-// and determine the loop depth of various nodes of the CFG.  Note that natural
+// and determine the loop depth of various nodes of the CFG.  A natural loop
+// has exactly one entry-point, which is called the header. Note that natural
 // loops may actually be several loops that share the same header node.
 //
 // This analysis calculates the nesting structure of loops in a function.  For
@@ -113,10 +114,10 @@ public:
   block_iterator block_begin() const { return Blocks.begin(); }
   block_iterator block_end() const { return Blocks.end(); }
 
-  /// isLoopExit - True if terminator in the block can branch to another block
-  /// that is outside of the current loop.
+  /// isLoopExiting - True if terminator in the block can branch to another
+  /// block that is outside of the current loop.
   ///
-  bool isLoopExit(const BlockT *BB) const {
+  bool isLoopExiting(const BlockT *BB) const {
     typedef GraphTraits<BlockT*> BlockTraits;
     for (typename BlockTraits::ChildIteratorType SI =
          BlockTraits::child_begin(const_cast<BlockT*>(BB)),
@@ -268,8 +269,6 @@ public:
 
   /// getLoopLatch - If there is a single latch block for this loop, return it.
   /// A latch block is a block that contains a branch back to the header.
-  /// A loop header in normal form has two edges into it: one from a preheader
-  /// and one from a latch block.
   BlockT *getLoopLatch() const {
     BlockT *Header = getHeader();
     typedef GraphTraits<Inverse<BlockT*> > InvBlockTraits;
@@ -277,20 +276,12 @@ public:
                                             InvBlockTraits::child_begin(Header);
     typename InvBlockTraits::ChildIteratorType PE =
                                               InvBlockTraits::child_end(Header);
-    if (PI == PE) return 0;  // no preds?
-
     BlockT *Latch = 0;
-    if (contains(*PI))
-      Latch = *PI;
-    ++PI;
-    if (PI == PE) return 0;  // only one pred?
-
-    if (contains(*PI)) {
-      if (Latch) return 0;  // multiple backedges
-      Latch = *PI;
-    }
-    ++PI;
-    if (PI != PE) return 0;  // more than two preds
+    for (; PI != PE; ++PI)
+      if (contains(*PI)) {
+        if (Latch) return 0;
+        Latch = *PI;
+      }
 
     return Latch;
   }
@@ -376,14 +367,84 @@ public:
   /// verifyLoop - Verify loop structure
   void verifyLoop() const {
 #ifndef NDEBUG
-    assert (getHeader() && "Loop header is missing");
-    assert (getLoopPreheader() && "Loop preheader is missing");
-    assert (getLoopLatch() && "Loop latch is missing");
-    for (iterator I = SubLoops.begin(), E = SubLoops.end(); I != E; ++I)
-      (*I)->verifyLoop();
+    assert(!Blocks.empty() && "Loop header is missing");
+
+    // Sort the blocks vector so that we can use binary search to do quick
+    // lookups.
+    SmallVector<BlockT*, 128> LoopBBs(block_begin(), block_end());
+    std::sort(LoopBBs.begin(), LoopBBs.end());
+
+    // Check the individual blocks.
+    for (block_iterator I = block_begin(), E = block_end(); I != E; ++I) {
+      BlockT *BB = *I;
+      bool HasInsideLoopSuccs = false;
+      bool HasInsideLoopPreds = false;
+      SmallVector<BlockT *, 2> OutsideLoopPreds;
+
+      typedef GraphTraits<BlockT*> BlockTraits;
+      for (typename BlockTraits::ChildIteratorType SI =
+           BlockTraits::child_begin(BB), SE = BlockTraits::child_end(BB);
+           SI != SE; ++SI)
+        if (std::binary_search(LoopBBs.begin(), LoopBBs.end(), *SI)) {
+          HasInsideLoopSuccs = true;
+          break;
+        }
+      typedef GraphTraits<Inverse<BlockT*> > InvBlockTraits;
+      for (typename InvBlockTraits::ChildIteratorType PI =
+           InvBlockTraits::child_begin(BB), PE = InvBlockTraits::child_end(BB);
+           PI != PE; ++PI) {
+        if (std::binary_search(LoopBBs.begin(), LoopBBs.end(), *PI))
+          HasInsideLoopPreds = true;
+        else
+          OutsideLoopPreds.push_back(*PI);
+      }
+
+      if (BB == getHeader()) {
+        assert(!OutsideLoopPreds.empty() && "Loop is unreachable!");
+      } else if (!OutsideLoopPreds.empty()) {
+        // A non-header loop shouldn't be reachable from outside the loop,
+        // though it is permitted if the predecessor is not itself actually
+        // reachable.
+        BlockT *EntryBB = BB->getParent()->begin();
+        for (df_iterator<BlockT *> NI = df_begin(EntryBB),
+             NE = df_end(EntryBB); NI != NE; ++NI)
+          for (unsigned i = 0, e = OutsideLoopPreds.size(); i != e; ++i)
+            assert(*NI != OutsideLoopPreds[i] &&
+                   "Loop has multiple entry points!");
+      }
+      assert(HasInsideLoopPreds && "Loop block has no in-loop predecessors!");
+      assert(HasInsideLoopSuccs && "Loop block has no in-loop successors!");
+      assert(BB != getHeader()->getParent()->begin() &&
+             "Loop contains function entry block!");
+    }
+
+    // Check the subloops.
+    for (iterator I = begin(), E = end(); I != E; ++I)
+      // Each block in each subloop should be contained within this loop.
+      for (block_iterator BI = (*I)->block_begin(), BE = (*I)->block_end();
+           BI != BE; ++BI) {
+        assert(std::binary_search(LoopBBs.begin(), LoopBBs.end(), *BI) &&
+               "Loop does not contain all the blocks of a subloop!");
+      }
+
+    // Check the parent loop pointer.
+    if (ParentLoop) {
+      assert(std::find(ParentLoop->begin(), ParentLoop->end(), this) !=
+               ParentLoop->end() &&
+             "Loop is not a subloop of its parent!");
+    }
 #endif
   }
 
+  /// verifyLoop - Verify loop structure of this loop and all nested loops.
+  void verifyLoopNest() const {
+    // Verify this loop.
+    verifyLoop();
+    // Verify the subloops.
+    for (iterator I = begin(), E = end(); I != E; ++I)
+      (*I)->verifyLoopNest();
+  }
+
   void print(raw_ostream &OS, unsigned Depth = 0) const {
     OS.indent(Depth*2) << "Loop at depth " << getLoopDepth()
        << " containing: ";
@@ -394,7 +455,7 @@ public:
       WriteAsOperand(OS, BB, false);
       if (BB == getHeader())    OS << "<header>";
       if (BB == getLoopLatch()) OS << "<latch>";
-      if (isLoopExit(BB))       OS << "<exit>";
+      if (isLoopExiting(BB))    OS << "<exiting>";
     }
     OS << "\n";
 
@@ -501,9 +562,13 @@ public:
   /// normal form.
   bool isLoopSimplifyForm() const;
 
+  /// hasDedicatedExits - Return true if no exit block for the loop
+  /// has a predecessor that is outside the loop.
+  bool hasDedicatedExits() const;
+
   /// getUniqueExitBlocks - Return all unique successor blocks of this loop. 
   /// These are the blocks _outside of the current loop_ which are branched to.
-  /// This assumes that loop is in canonical form.
+  /// This assumes that loop exits are in canonical form.
   ///
   void getUniqueExitBlocks(SmallVectorImpl<BasicBlock *> &ExitBlocks) const;
 
@@ -661,7 +726,7 @@ public:
     for (typename InvBlockTraits::ChildIteratorType I =
          InvBlockTraits::child_begin(BB), E = InvBlockTraits::child_end(BB);
          I != E; ++I)
-      if (DT.dominates(BB, *I))   // If BB dominates it's predecessor...
+      if (DT.dominates(BB, *I))   // If BB dominates its predecessor...
         TodoStack.push_back(*I);
 
     if (TodoStack.empty()) return 0;  // No backedges to this block...
@@ -687,7 +752,7 @@ public:
         if (LoopT *SubLoop =
             const_cast<LoopT *>(getLoopFor(X)))
           if (SubLoop->getHeader() == X && isNotAlreadyContainedIn(SubLoop, L)){
-            // Remove the subloop from it's current parent...
+            // Remove the subloop from its current parent...
             assert(SubLoop->ParentLoop && SubLoop->ParentLoop != L);
             LoopT *SLP = SubLoop->ParentLoop;  // SubLoopParent
             typename std::vector<LoopT *>::iterator I =
@@ -873,6 +938,8 @@ public:
   ///
   virtual bool runOnFunction(Function &F);
 
+  virtual void verifyAnalysis() const;
+
   virtual void releaseMemory() { LI.releaseMemory(); }
 
   virtual void print(raw_ostream &O, const Module* M = 0) const;
@@ -909,13 +976,6 @@ public:
   void removeBlock(BasicBlock *BB) {
     LI.removeBlock(BB);
   }
-
-  static bool isNotAlreadyContainedIn(const Loop *SubLoop,
-                                      const Loop *ParentLoop) {
-    return
-      LoopInfoBase<BasicBlock, Loop>::isNotAlreadyContainedIn(SubLoop,
-                                                              ParentLoop);
-  }
 };