oops, forgot to load GP for indirect calls, though the old code now commented
[oota-llvm.git] / lib / Analysis / LoopInfo.cpp
index 87c0723312d3b11dc518428913b4199b4c1d5256..b8315ac1d73bad5b5dc53a568bc5e7609ec79417 100644 (file)
@@ -1,10 +1,10 @@
 //===- LoopInfo.cpp - Natural Loop Calculator -----------------------------===//
-// 
+//
 //                     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.
-// 
+//
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 // This file defines the LoopInfo class that is used to identify natural loops
@@ -20,8 +20,9 @@
 #include "llvm/Analysis/Dominators.h"
 #include "llvm/Assembly/Writer.h"
 #include "llvm/Support/CFG.h"
-#include "Support/DepthFirstIterator.h"
+#include "llvm/ADT/DepthFirstIterator.h"
 #include <algorithm>
+#include <iostream>
 using namespace llvm;
 
 static RegisterAnalysis<LoopInfo>
@@ -31,7 +32,7 @@ X("loops", "Natural Loop Construction", true);
 // Loop implementation
 //
 bool Loop::contains(const BasicBlock *BB) const {
-  return find(Blocks.begin(), Blocks.end(), BB) != Blocks.end();
+  return std::find(Blocks.begin(), Blocks.end(), BB) != Blocks.end();
 }
 
 bool Loop::isLoopExit(const BasicBlock *BB) const {
@@ -56,6 +57,14 @@ unsigned Loop::getNumBackEdges() const {
   return NumBackEdges;
 }
 
+/// isLoopInvariant - Return true if the specified value is loop invariant
+///
+bool Loop::isLoopInvariant(Value *V) const {
+  if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V))
+    return !contains(I->getParent());
+  return true;  // All non-instructions are loop invariant
+}
+
 void Loop::print(std::ostream &OS, unsigned Depth) const {
   OS << std::string(Depth*2, ' ') << "Loop Containing: ";
 
@@ -63,14 +72,6 @@ void Loop::print(std::ostream &OS, unsigned Depth) const {
     if (i) OS << ",";
     WriteAsOperand(OS, getBlocks()[i], false);
   }
-  if (!ExitBlocks.empty()) {
-    OS << "\tExitBlocks: ";
-    for (unsigned i = 0; i < getExitBlocks().size(); ++i) {
-      if (i) OS << ",";
-      WriteAsOperand(OS, getExitBlocks()[i], false);
-    }
-  }
-
   OS << "\n";
 
   for (iterator I = begin(), E = end(); I != E; ++I)
@@ -107,12 +108,9 @@ void LoopInfo::Calculate(const DominatorSet &DS) {
   BasicBlock *RootNode = DS.getRoot();
 
   for (df_iterator<BasicBlock*> NI = df_begin(RootNode),
-        NE = df_end(RootNode); NI != NE; ++NI)
+         NE = df_end(RootNode); NI != NE; ++NI)
     if (Loop *L = ConsiderForLoop(*NI, DS))
       TopLevelLoops.push_back(L);
-
-  for (unsigned i = 0; i < TopLevelLoops.size(); ++i)
-    TopLevelLoops[i]->setLoopDepth(1);
 }
 
 void LoopInfo::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
@@ -120,14 +118,14 @@ void LoopInfo::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
   AU.addRequired<DominatorSet>();
 }
 
-void LoopInfo::print(std::ostream &OS) const {
+void LoopInfo::print(std::ostream &OS, const Module* ) const {
   for (unsigned i = 0; i < TopLevelLoops.size(); ++i)
     TopLevelLoops[i]->print(OS);
 #if 0
   for (std::map<BasicBlock*, Loop*>::const_iterator I = BBMap.begin(),
          E = BBMap.end(); I != E; ++I)
     OS << "BB '" << I->first->getName() << "' level = "
-       << I->second->LoopDepth << "\n";
+       << I->second->getLoopDepth() << "\n";
 #endif
 }
 
@@ -176,7 +174,7 @@ Loop *LoopInfo::ConsiderForLoop(BasicBlock *BB, const DominatorSet &DS) {
             std::find(SLP->SubLoops.begin(), SLP->SubLoops.end(), SubLoop);
           assert(I != SLP->SubLoops.end() && "SubLoop not a child of parent?");
           SLP->SubLoops.erase(I);   // Remove from parent...
-          
+
           // Add the subloop to THIS loop...
           SubLoop->ParentLoop = L;
           L->SubLoops.push_back(SubLoop);
@@ -184,7 +182,7 @@ Loop *LoopInfo::ConsiderForLoop(BasicBlock *BB, const DominatorSet &DS) {
 
       // Normal case, add the block to our loop...
       L->Blocks.push_back(X);
-        
+
       // Add all of the predecessors of X to the end of the work stack...
       TodoStack.insert(TodoStack.end(), pred_begin(X), pred_end(X));
     }
@@ -192,7 +190,7 @@ Loop *LoopInfo::ConsiderForLoop(BasicBlock *BB, const DominatorSet &DS) {
 
   // If there are any loops nested within this loop, create them now!
   for (std::vector<BasicBlock*>::iterator I = L->Blocks.begin(),
-        E = L->Blocks.end(); I != E; ++I)
+         E = L->Blocks.end(); I != E; ++I)
     if (Loop *NewLoop = ConsiderForLoop(*I, DS)) {
       L->SubLoops.push_back(NewLoop);
       NewLoop->ParentLoop = L;
@@ -202,7 +200,7 @@ Loop *LoopInfo::ConsiderForLoop(BasicBlock *BB, const DominatorSet &DS) {
   // loop can be found for them.
   //
   for (std::vector<BasicBlock*>::iterator I = L->Blocks.begin(),
-        E = L->Blocks.end(); I != E; ++I) {
+         E = L->Blocks.end(); I != E; ++I) {
     std::map<BasicBlock*, Loop*>::iterator BBMI = BBMap.lower_bound(*I);
     if (BBMI == BBMap.end() || BBMI->first != *I)  // Not in map yet...
       BBMap.insert(BBMI, std::make_pair(*I, L));   // Must be at this level
@@ -244,18 +242,10 @@ Loop *LoopInfo::ConsiderForLoop(BasicBlock *BB, const DominatorSet &DS) {
             --i;  // We just shrunk the SubLoops list.
           }
         }
-      }      
+      }
     }
   }
 
-  // Now that we know all of the blocks that make up this loop, see if there are
-  // any branches to outside of the loop... building the ExitBlocks list.
-  for (std::vector<BasicBlock*>::iterator BI = L->Blocks.begin(),
-         BE = L->Blocks.end(); BI != BE; ++BI)
-    for (succ_iterator I = succ_begin(*BI), E = succ_end(*BI); I != E; ++I)
-      if (!L->contains(*I))               // Not in current loop?
-        L->ExitBlocks.push_back(*I);      // It must be an exit block...
-
   return L;
 }
 
@@ -272,8 +262,8 @@ void LoopInfo::MoveSiblingLoopInto(Loop *NewChild, Loop *NewParent) {
   assert(I != OldParent->SubLoops.end() && "Parent fields incorrect??");
   OldParent->SubLoops.erase(I);   // Remove from parent's subloops list
   NewChild->ParentLoop = 0;
-  
-  InsertLoopInto(NewChild, NewParent);  
+
+  InsertLoopInto(NewChild, NewParent);
 }
 
 /// InsertLoopInto - This inserts loop L into the specified parent loop.  If the
@@ -282,13 +272,13 @@ void LoopInfo::MoveSiblingLoopInto(Loop *NewChild, Loop *NewParent) {
 void LoopInfo::InsertLoopInto(Loop *L, Loop *Parent) {
   BasicBlock *LHeader = L->getHeader();
   assert(Parent->contains(LHeader) && "This loop should not be inserted here!");
-  
+
   // Check to see if it belongs in a child loop...
   for (unsigned i = 0, e = Parent->SubLoops.size(); i != e; ++i)
     if (Parent->SubLoops[i]->contains(LHeader)) {
       InsertLoopInto(L, Parent->SubLoops[i]);
       return;
-    }      
+    }
 
   // If not, insert it here!
   Parent->SubLoops.push_back(L);
@@ -315,10 +305,47 @@ void LoopInfo::changeTopLevelLoop(Loop *OldLoop, Loop *NewLoop) {
          "Loops already embedded into a subloop!");
 }
 
+/// removeLoop - This removes the specified top-level loop from this loop info
+/// object.  The loop is not deleted, as it will presumably be inserted into
+/// another loop.
+Loop *LoopInfo::removeLoop(iterator I) {
+  assert(I != end() && "Cannot remove end iterator!");
+  Loop *L = *I;
+  assert(L->getParentLoop() == 0 && "Not a top-level loop!");
+  TopLevelLoops.erase(TopLevelLoops.begin() + (I-begin()));
+  return L;
+}
+
+/// removeBlock - This method completely removes BB from all data structures,
+/// including all of the Loop objects it is nested in and our mapping from
+/// BasicBlocks to loops.
+void LoopInfo::removeBlock(BasicBlock *BB) {
+  std::map<BasicBlock *, Loop*>::iterator I = BBMap.find(BB);
+  if (I != BBMap.end()) {
+    for (Loop *L = I->second; L; L = L->getParentLoop())
+      L->removeBlockFromLoop(BB);
+
+    BBMap.erase(I);
+  }
+}
+
+
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // APIs for simple analysis of the loop.
 //
 
+/// getExitBlocks - Return all of the successor blocks of this loop.  These
+/// are the blocks _outside of the current loop_ which are branched to.
+///
+void Loop::getExitBlocks(std::vector<BasicBlock*> &ExitBlocks) const {
+  for (std::vector<BasicBlock*>::const_iterator BI = Blocks.begin(),
+         BE = Blocks.end(); BI != BE; ++BI)
+    for (succ_iterator I = succ_begin(*BI), E = succ_end(*BI); I != E; ++I)
+      if (!contains(*I))               // Not in current loop?
+        ExitBlocks.push_back(*I);          // It must be an exit block...
+}
+
+
 /// getLoopPreheader - If there is a preheader for this loop, return it.  A
 /// loop has a preheader if there is only one edge to the header of the loop
 /// from outside of the loop.  If this is the case, the block branching to the
@@ -339,19 +366,43 @@ BasicBlock *Loop::getLoopPreheader() const {
         return 0;             // Multiple predecessors outside the loop
       Out = *PI;
     }
-  
+
   // Make sure there is only one exit out of the preheader...
   succ_iterator SI = succ_begin(Out);
   ++SI;
   if (SI != succ_end(Out))
     return 0;  // Multiple exits from the block, must not be a preheader.
 
-
   // If there is exactly one preheader, return it.  If there was zero, then Out
   // is still null.
   return Out;
 }
 
+/// getLoopLatch - If there is a latch block for this loop, return it.  A
+/// latch block is the canonical backedge for a loop.  A loop header in normal
+/// form has two edges into it: one from a preheader and one from a latch
+/// block.
+BasicBlock *Loop::getLoopLatch() const {
+  BasicBlock *Header = getHeader();
+  pred_iterator PI = pred_begin(Header), PE = pred_end(Header);
+  if (PI == PE) return 0;  // no preds?
+  
+  BasicBlock *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
+  
+  return Latch;  
+}
+
 /// getCanonicalInductionVariable - Check to see if the loop has a canonical
 /// induction variable: an integer recurrence that starts at 0 and increments by
 /// one each time through the loop.  If so, return the phi node that corresponds
@@ -376,15 +427,15 @@ PHINode *Loop::getCanonicalInductionVariable() const {
     return 0;
 
   // Loop over all of the PHI nodes, looking for a canonical indvar.
-  for (BasicBlock::iterator I = H->begin();
-       PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I); ++I)
+  for (BasicBlock::iterator I = H->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
+    PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
     if (Instruction *Inc =
         dyn_cast<Instruction>(PN->getIncomingValueForBlock(Backedge)))
       if (Inc->getOpcode() == Instruction::Add && Inc->getOperand(0) == PN)
         if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Inc->getOperand(1)))
           if (CI->equalsInt(1))
             return PN;
-
+  }
   return 0;
 }
 
@@ -409,21 +460,23 @@ Value *Loop::getTripCount() const {
   // Canonical loops will end with a 'setne I, V', where I is the incremented
   // canonical induction variable and V is the trip count of the loop.
   Instruction *Inc = getCanonicalInductionVariableIncrement();
+  if (Inc == 0) return 0;
   PHINode *IV = cast<PHINode>(Inc->getOperand(0));
-  
+
   BasicBlock *BackedgeBlock =
     IV->getIncomingBlock(contains(IV->getIncomingBlock(1)));
 
   if (BranchInst *BI = dyn_cast<BranchInst>(BackedgeBlock->getTerminator()))
-    if (SetCondInst *SCI = dyn_cast<SetCondInst>(BI->getCondition()))
-      if (SCI->getOperand(0) == Inc)
-        if (BI->getSuccessor(0) == getHeader()) {
-          if (SCI->getOpcode() == Instruction::SetNE)
+    if (BI->isConditional())
+      if (SetCondInst *SCI = dyn_cast<SetCondInst>(BI->getCondition()))
+        if (SCI->getOperand(0) == Inc)
+          if (BI->getSuccessor(0) == getHeader()) {
+            if (SCI->getOpcode() == Instruction::SetNE)
+              return SCI->getOperand(1);
+          } else if (SCI->getOpcode() == Instruction::SetEQ) {
             return SCI->getOperand(1);
-        } else if (SCI->getOpcode() == Instruction::SetEQ) {
-          return SCI->getOperand(1);
-        }
-  
+          }
+
   return 0;
 }
 
@@ -455,22 +508,6 @@ void Loop::addBasicBlockToLoop(BasicBlock *NewBB, LoopInfo &LI) {
   }
 }
 
-/// changeExitBlock - This method is used to update loop information.  All
-/// instances of the specified Old basic block are removed from the exit list
-/// and replaced with New.
-///
-void Loop::changeExitBlock(BasicBlock *Old, BasicBlock *New) {
-  assert(Old != New && "Cannot changeExitBlock to the same thing!");
-  assert(Old && New && "Cannot changeExitBlock to or from a null node!");
-  assert(hasExitBlock(Old) && "Old exit block not found!");
-  std::vector<BasicBlock*>::iterator
-    I = std::find(ExitBlocks.begin(), ExitBlocks.end(), Old);
-  while (I != ExitBlocks.end()) {
-    *I = New;
-    I = std::find(I+1, ExitBlocks.end(), Old);
-  }
-}
-
 /// replaceChildLoopWith - This is used when splitting loops up.  It replaces
 /// the OldChild entry in our children list with NewChild, and updates the
 /// parent pointers of the two loops as appropriate.
@@ -483,9 +520,6 @@ void Loop::replaceChildLoopWith(Loop *OldChild, Loop *NewChild) {
   *I = NewChild;
   OldChild->ParentLoop = 0;
   NewChild->ParentLoop = this;
-
-  // Update the loop depth of the new child.
-  NewChild->setLoopDepth(LoopDepth+1);
 }
 
 /// addChildLoop - Add the specified loop to be a child of this loop.
@@ -494,9 +528,6 @@ void Loop::addChildLoop(Loop *NewChild) {
   assert(NewChild->ParentLoop == 0 && "NewChild already has a parent!");
   NewChild->ParentLoop = this;
   SubLoops.push_back(NewChild);
-
-  // Update the loop depth of the new child.
-  NewChild->setLoopDepth(LoopDepth+1);
 }
 
 template<typename T>
@@ -524,15 +555,4 @@ Loop *Loop::removeChildLoop(iterator I) {
 /// does not update the mapping in the LoopInfo class.
 void Loop::removeBlockFromLoop(BasicBlock *BB) {
   RemoveFromVector(Blocks, BB);
-
-  // If this block branched out of this loop, remove any exit blocks entries due
-  // to it.
-  for (succ_iterator SI = succ_begin(BB), E = succ_end(BB); SI != E; ++SI)
-    if (!contains(*SI) && *SI != BB)
-      RemoveFromVector(ExitBlocks, *SI);
-
-  // If any blocks in this loop branch to BB, add it to the exit blocks set.
-  for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
-    if (contains(*PI))
-      ExitBlocks.push_back(BB);
 }