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[oota-llvm.git] / include / llvm / Analysis / BlockFrequencyInfoImpl.h
1 //==- BlockFrequencyInfoImpl.h - Block Frequency Implementation -*- C++ -*-===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // Shared implementation of BlockFrequency for IR and Machine Instructions.
11 // See the documentation below for BlockFrequencyInfoImpl for details.
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15 #ifndef LLVM_ANALYSIS_BLOCKFREQUENCYINFOIMPL_H
16 #define LLVM_ANALYSIS_BLOCKFREQUENCYINFOIMPL_H
17
18 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
19 #include "llvm/ADT/PostOrderIterator.h"
20 #include "llvm/ADT/iterator_range.h"
21 #include "llvm/IR/BasicBlock.h"
22 #include "llvm/Support/BlockFrequency.h"
23 #include "llvm/Support/BranchProbability.h"
24 #include "llvm/Support/Debug.h"
25 #include "llvm/Support/ScaledNumber.h"
26 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
27 #include <deque>
28 #include <list>
29 #include <string>
30 #include <vector>
31
32 #define DEBUG_TYPE "block-freq"
33
34 //===----------------------------------------------------------------------===//
35 //
36 // BlockMass definition.
37 //
38 // TODO: Make this private to BlockFrequencyInfoImpl or delete.
39 //
40 //===----------------------------------------------------------------------===//
41 namespace llvm {
42
43 /// \brief Mass of a block.
44 ///
45 /// This class implements a sort of fixed-point fraction always between 0.0 and
46 /// 1.0.  getMass() == UINT64_MAX indicates a value of 1.0.
47 ///
48 /// Masses can be added and subtracted.  Simple saturation arithmetic is used,
49 /// so arithmetic operations never overflow or underflow.
50 ///
51 /// Masses can be multiplied.  Multiplication treats full mass as 1.0 and uses
52 /// an inexpensive floating-point algorithm that's off-by-one (almost, but not
53 /// quite, maximum precision).
54 ///
55 /// Masses can be scaled by \a BranchProbability at maximum precision.
56 class BlockMass {
57   uint64_t Mass;
58
59 public:
60   BlockMass() : Mass(0) {}
61   explicit BlockMass(uint64_t Mass) : Mass(Mass) {}
62
63   static BlockMass getEmpty() { return BlockMass(); }
64   static BlockMass getFull() { return BlockMass(UINT64_MAX); }
65
66   uint64_t getMass() const { return Mass; }
67
68   bool isFull() const { return Mass == UINT64_MAX; }
69   bool isEmpty() const { return !Mass; }
70
71   bool operator!() const { return isEmpty(); }
72
73   /// \brief Add another mass.
74   ///
75   /// Adds another mass, saturating at \a isFull() rather than overflowing.
76   BlockMass &operator+=(const BlockMass &X) {
77     uint64_t Sum = Mass + X.Mass;
78     Mass = Sum < Mass ? UINT64_MAX : Sum;
79     return *this;
80   }
81
82   /// \brief Subtract another mass.
83   ///
84   /// Subtracts another mass, saturating at \a isEmpty() rather than
85   /// undeflowing.
86   BlockMass &operator-=(const BlockMass &X) {
87     uint64_t Diff = Mass - X.Mass;
88     Mass = Diff > Mass ? 0 : Diff;
89     return *this;
90   }
91
92   BlockMass &operator*=(const BranchProbability &P) {
93     Mass = P.scale(Mass);
94     return *this;
95   }
96
97   bool operator==(const BlockMass &X) const { return Mass == X.Mass; }
98   bool operator!=(const BlockMass &X) const { return Mass != X.Mass; }
99   bool operator<=(const BlockMass &X) const { return Mass <= X.Mass; }
100   bool operator>=(const BlockMass &X) const { return Mass >= X.Mass; }
101   bool operator<(const BlockMass &X) const { return Mass < X.Mass; }
102   bool operator>(const BlockMass &X) const { return Mass > X.Mass; }
103
104   /// \brief Convert to scaled number.
105   ///
106   /// Convert to \a ScaledNumber.  \a isFull() gives 1.0, while \a isEmpty()
107   /// gives slightly above 0.0.
108   ScaledNumber<uint64_t> toScaled() const;
109
110   void dump() const;
111   raw_ostream &print(raw_ostream &OS) const;
112 };
113
114 inline BlockMass operator+(const BlockMass &L, const BlockMass &R) {
115   return BlockMass(L) += R;
116 }
117 inline BlockMass operator-(const BlockMass &L, const BlockMass &R) {
118   return BlockMass(L) -= R;
119 }
120 inline BlockMass operator*(const BlockMass &L, const BranchProbability &R) {
121   return BlockMass(L) *= R;
122 }
123 inline BlockMass operator*(const BranchProbability &L, const BlockMass &R) {
124   return BlockMass(R) *= L;
125 }
126
127 inline raw_ostream &operator<<(raw_ostream &OS, const BlockMass &X) {
128   return X.print(OS);
129 }
130
131 template <> struct isPodLike<BlockMass> {
132   static const bool value = true;
133 };
134 }
135
136 //===----------------------------------------------------------------------===//
137 //
138 // BlockFrequencyInfoImpl definition.
139 //
140 //===----------------------------------------------------------------------===//
141 namespace llvm {
142
143 class BasicBlock;
144 class BranchProbabilityInfo;
145 class Function;
146 class Loop;
147 class LoopInfo;
148 class MachineBasicBlock;
149 class MachineBranchProbabilityInfo;
150 class MachineFunction;
151 class MachineLoop;
152 class MachineLoopInfo;
153
154 namespace bfi_detail {
155 struct IrreducibleGraph;
156
157 // This is part of a workaround for a GCC 4.7 crash on lambdas.
158 template <class BT> struct BlockEdgesAdder;
159 }
160
161 /// \brief Base class for BlockFrequencyInfoImpl
162 ///
163 /// BlockFrequencyInfoImplBase has supporting data structures and some
164 /// algorithms for BlockFrequencyInfoImplBase.  Only algorithms that depend on
165 /// the block type (or that call such algorithms) are skipped here.
166 ///
167 /// Nevertheless, the majority of the overall algorithm documention lives with
168 /// BlockFrequencyInfoImpl.  See there for details.
169 class BlockFrequencyInfoImplBase {
170 public:
171   typedef ScaledNumber<uint64_t> Scaled64;
172
173   /// \brief Representative of a block.
174   ///
175   /// This is a simple wrapper around an index into the reverse-post-order
176   /// traversal of the blocks.
177   ///
178   /// Unlike a block pointer, its order has meaning (location in the
179   /// topological sort) and it's class is the same regardless of block type.
180   struct BlockNode {
181     typedef uint32_t IndexType;
182     IndexType Index;
183
184     bool operator==(const BlockNode &X) const { return Index == X.Index; }
185     bool operator!=(const BlockNode &X) const { return Index != X.Index; }
186     bool operator<=(const BlockNode &X) const { return Index <= X.Index; }
187     bool operator>=(const BlockNode &X) const { return Index >= X.Index; }
188     bool operator<(const BlockNode &X) const { return Index < X.Index; }
189     bool operator>(const BlockNode &X) const { return Index > X.Index; }
190
191     BlockNode() : Index(UINT32_MAX) {}
192     BlockNode(IndexType Index) : Index(Index) {}
193
194     bool isValid() const { return Index <= getMaxIndex(); }
195     static size_t getMaxIndex() { return UINT32_MAX - 1; }
196   };
197
198   /// \brief Stats about a block itself.
199   struct FrequencyData {
200     Scaled64 Scaled;
201     uint64_t Integer;
202   };
203
204   /// \brief Data about a loop.
205   ///
206   /// Contains the data necessary to represent represent a loop as a
207   /// pseudo-node once it's packaged.
208   struct LoopData {
209     typedef SmallVector<std::pair<BlockNode, BlockMass>, 4> ExitMap;
210     typedef SmallVector<BlockNode, 4> NodeList;
211     LoopData *Parent;       ///< The parent loop.
212     bool IsPackaged;        ///< Whether this has been packaged.
213     uint32_t NumHeaders;    ///< Number of headers.
214     ExitMap Exits;          ///< Successor edges (and weights).
215     NodeList Nodes;         ///< Header and the members of the loop.
216     BlockMass BackedgeMass; ///< Mass returned to loop header.
217     BlockMass Mass;
218     Scaled64 Scale;
219
220     LoopData(LoopData *Parent, const BlockNode &Header)
221         : Parent(Parent), IsPackaged(false), NumHeaders(1), Nodes(1, Header) {}
222     template <class It1, class It2>
223     LoopData(LoopData *Parent, It1 FirstHeader, It1 LastHeader, It2 FirstOther,
224              It2 LastOther)
225         : Parent(Parent), IsPackaged(false), Nodes(FirstHeader, LastHeader) {
226       NumHeaders = Nodes.size();
227       Nodes.insert(Nodes.end(), FirstOther, LastOther);
228     }
229     bool isHeader(const BlockNode &Node) const {
230       if (isIrreducible())
231         return std::binary_search(Nodes.begin(), Nodes.begin() + NumHeaders,
232                                   Node);
233       return Node == Nodes[0];
234     }
235     BlockNode getHeader() const { return Nodes[0]; }
236     bool isIrreducible() const { return NumHeaders > 1; }
237
238     NodeList::const_iterator members_begin() const {
239       return Nodes.begin() + NumHeaders;
240     }
241     NodeList::const_iterator members_end() const { return Nodes.end(); }
242     iterator_range<NodeList::const_iterator> members() const {
243       return make_range(members_begin(), members_end());
244     }
245   };
246
247   /// \brief Index of loop information.
248   struct WorkingData {
249     BlockNode Node; ///< This node.
250     LoopData *Loop; ///< The loop this block is inside.
251     BlockMass Mass; ///< Mass distribution from the entry block.
252
253     WorkingData(const BlockNode &Node) : Node(Node), Loop(nullptr) {}
254
255     bool isLoopHeader() const { return Loop && Loop->isHeader(Node); }
256     bool isDoubleLoopHeader() const {
257       return isLoopHeader() && Loop->Parent && Loop->Parent->isIrreducible() &&
258              Loop->Parent->isHeader(Node);
259     }
260
261     LoopData *getContainingLoop() const {
262       if (!isLoopHeader())
263         return Loop;
264       if (!isDoubleLoopHeader())
265         return Loop->Parent;
266       return Loop->Parent->Parent;
267     }
268
269     /// \brief Resolve a node to its representative.
270     ///
271     /// Get the node currently representing Node, which could be a containing
272     /// loop.
273     ///
274     /// This function should only be called when distributing mass.  As long as
275     /// there are no irreducilbe edges to Node, then it will have complexity
276     /// O(1) in this context.
277     ///
278     /// In general, the complexity is O(L), where L is the number of loop
279     /// headers Node has been packaged into.  Since this method is called in
280     /// the context of distributing mass, L will be the number of loop headers
281     /// an early exit edge jumps out of.
282     BlockNode getResolvedNode() const {
283       auto L = getPackagedLoop();
284       return L ? L->getHeader() : Node;
285     }
286     LoopData *getPackagedLoop() const {
287       if (!Loop || !Loop->IsPackaged)
288         return nullptr;
289       auto L = Loop;
290       while (L->Parent && L->Parent->IsPackaged)
291         L = L->Parent;
292       return L;
293     }
294
295     /// \brief Get the appropriate mass for a node.
296     ///
297     /// Get appropriate mass for Node.  If Node is a loop-header (whose loop
298     /// has been packaged), returns the mass of its pseudo-node.  If it's a
299     /// node inside a packaged loop, it returns the loop's mass.
300     BlockMass &getMass() {
301       if (!isAPackage())
302         return Mass;
303       if (!isADoublePackage())
304         return Loop->Mass;
305       return Loop->Parent->Mass;
306     }
307
308     /// \brief Has ContainingLoop been packaged up?
309     bool isPackaged() const { return getResolvedNode() != Node; }
310     /// \brief Has Loop been packaged up?
311     bool isAPackage() const { return isLoopHeader() && Loop->IsPackaged; }
312     /// \brief Has Loop been packaged up twice?
313     bool isADoublePackage() const {
314       return isDoubleLoopHeader() && Loop->Parent->IsPackaged;
315     }
316   };
317
318   /// \brief Unscaled probability weight.
319   ///
320   /// Probability weight for an edge in the graph (including the
321   /// successor/target node).
322   ///
323   /// All edges in the original function are 32-bit.  However, exit edges from
324   /// loop packages are taken from 64-bit exit masses, so we need 64-bits of
325   /// space in general.
326   ///
327   /// In addition to the raw weight amount, Weight stores the type of the edge
328   /// in the current context (i.e., the context of the loop being processed).
329   /// Is this a local edge within the loop, an exit from the loop, or a
330   /// backedge to the loop header?
331   struct Weight {
332     enum DistType { Local, Exit, Backedge };
333     DistType Type;
334     BlockNode TargetNode;
335     uint64_t Amount;
336     Weight() : Type(Local), Amount(0) {}
337   };
338
339   /// \brief Distribution of unscaled probability weight.
340   ///
341   /// Distribution of unscaled probability weight to a set of successors.
342   ///
343   /// This class collates the successor edge weights for later processing.
344   ///
345   /// \a DidOverflow indicates whether \a Total did overflow while adding to
346   /// the distribution.  It should never overflow twice.
347   struct Distribution {
348     typedef SmallVector<Weight, 4> WeightList;
349     WeightList Weights;    ///< Individual successor weights.
350     uint64_t Total;        ///< Sum of all weights.
351     bool DidOverflow;      ///< Whether \a Total did overflow.
352
353     Distribution() : Total(0), DidOverflow(false) {}
354     void addLocal(const BlockNode &Node, uint64_t Amount) {
355       add(Node, Amount, Weight::Local);
356     }
357     void addExit(const BlockNode &Node, uint64_t Amount) {
358       add(Node, Amount, Weight::Exit);
359     }
360     void addBackedge(const BlockNode &Node, uint64_t Amount) {
361       add(Node, Amount, Weight::Backedge);
362     }
363
364     /// \brief Normalize the distribution.
365     ///
366     /// Combines multiple edges to the same \a Weight::TargetNode and scales
367     /// down so that \a Total fits into 32-bits.
368     ///
369     /// This is linear in the size of \a Weights.  For the vast majority of
370     /// cases, adjacent edge weights are combined by sorting WeightList and
371     /// combining adjacent weights.  However, for very large edge lists an
372     /// auxiliary hash table is used.
373     void normalize();
374
375   private:
376     void add(const BlockNode &Node, uint64_t Amount, Weight::DistType Type);
377   };
378
379   /// \brief Data about each block.  This is used downstream.
380   std::vector<FrequencyData> Freqs;
381
382   /// \brief Loop data: see initializeLoops().
383   std::vector<WorkingData> Working;
384
385   /// \brief Indexed information about loops.
386   std::list<LoopData> Loops;
387
388   /// \brief Add all edges out of a packaged loop to the distribution.
389   ///
390   /// Adds all edges from LocalLoopHead to Dist.  Calls addToDist() to add each
391   /// successor edge.
392   ///
393   /// \return \c true unless there's an irreducible backedge.
394   bool addLoopSuccessorsToDist(const LoopData *OuterLoop, LoopData &Loop,
395                                Distribution &Dist);
396
397   /// \brief Add an edge to the distribution.
398   ///
399   /// Adds an edge to Succ to Dist.  If \c LoopHead.isValid(), then whether the
400   /// edge is local/exit/backedge is in the context of LoopHead.  Otherwise,
401   /// every edge should be a local edge (since all the loops are packaged up).
402   ///
403   /// \return \c true unless aborted due to an irreducible backedge.
404   bool addToDist(Distribution &Dist, const LoopData *OuterLoop,
405                  const BlockNode &Pred, const BlockNode &Succ, uint64_t Weight);
406
407   LoopData &getLoopPackage(const BlockNode &Head) {
408     assert(Head.Index < Working.size());
409     assert(Working[Head.Index].isLoopHeader());
410     return *Working[Head.Index].Loop;
411   }
412
413   /// \brief Analyze irreducible SCCs.
414   ///
415   /// Separate irreducible SCCs from \c G, which is an explict graph of \c
416   /// OuterLoop (or the top-level function, if \c OuterLoop is \c nullptr).
417   /// Insert them into \a Loops before \c Insert.
418   ///
419   /// \return the \c LoopData nodes representing the irreducible SCCs.
420   iterator_range<std::list<LoopData>::iterator>
421   analyzeIrreducible(const bfi_detail::IrreducibleGraph &G, LoopData *OuterLoop,
422                      std::list<LoopData>::iterator Insert);
423
424   /// \brief Update a loop after packaging irreducible SCCs inside of it.
425   ///
426   /// Update \c OuterLoop.  Before finding irreducible control flow, it was
427   /// partway through \a computeMassInLoop(), so \a LoopData::Exits and \a
428   /// LoopData::BackedgeMass need to be reset.  Also, nodes that were packaged
429   /// up need to be removed from \a OuterLoop::Nodes.
430   void updateLoopWithIrreducible(LoopData &OuterLoop);
431
432   /// \brief Distribute mass according to a distribution.
433   ///
434   /// Distributes the mass in Source according to Dist.  If LoopHead.isValid(),
435   /// backedges and exits are stored in its entry in Loops.
436   ///
437   /// Mass is distributed in parallel from two copies of the source mass.
438   void distributeMass(const BlockNode &Source, LoopData *OuterLoop,
439                       Distribution &Dist);
440
441   /// \brief Compute the loop scale for a loop.
442   void computeLoopScale(LoopData &Loop);
443
444   /// \brief Package up a loop.
445   void packageLoop(LoopData &Loop);
446
447   /// \brief Unwrap loops.
448   void unwrapLoops();
449
450   /// \brief Finalize frequency metrics.
451   ///
452   /// Calculates final frequencies and cleans up no-longer-needed data
453   /// structures.
454   void finalizeMetrics();
455
456   /// \brief Clear all memory.
457   void clear();
458
459   virtual std::string getBlockName(const BlockNode &Node) const;
460   std::string getLoopName(const LoopData &Loop) const;
461
462   virtual raw_ostream &print(raw_ostream &OS) const { return OS; }
463   void dump() const { print(dbgs()); }
464
465   Scaled64 getFloatingBlockFreq(const BlockNode &Node) const;
466
467   BlockFrequency getBlockFreq(const BlockNode &Node) const;
468
469   raw_ostream &printBlockFreq(raw_ostream &OS, const BlockNode &Node) const;
470   raw_ostream &printBlockFreq(raw_ostream &OS,
471                               const BlockFrequency &Freq) const;
472
473   uint64_t getEntryFreq() const {
474     assert(!Freqs.empty());
475     return Freqs[0].Integer;
476   }
477   /// \brief Virtual destructor.
478   ///
479   /// Need a virtual destructor to mask the compiler warning about
480   /// getBlockName().
481   virtual ~BlockFrequencyInfoImplBase() {}
482 };
483
484 namespace bfi_detail {
485 template <class BlockT> struct TypeMap {};
486 template <> struct TypeMap<BasicBlock> {
487   typedef BasicBlock BlockT;
488   typedef Function FunctionT;
489   typedef BranchProbabilityInfo BranchProbabilityInfoT;
490   typedef Loop LoopT;
491   typedef LoopInfo LoopInfoT;
492 };
493 template <> struct TypeMap<MachineBasicBlock> {
494   typedef MachineBasicBlock BlockT;
495   typedef MachineFunction FunctionT;
496   typedef MachineBranchProbabilityInfo BranchProbabilityInfoT;
497   typedef MachineLoop LoopT;
498   typedef MachineLoopInfo LoopInfoT;
499 };
500
501 /// \brief Get the name of a MachineBasicBlock.
502 ///
503 /// Get the name of a MachineBasicBlock.  It's templated so that including from
504 /// CodeGen is unnecessary (that would be a layering issue).
505 ///
506 /// This is used mainly for debug output.  The name is similar to
507 /// MachineBasicBlock::getFullName(), but skips the name of the function.
508 template <class BlockT> std::string getBlockName(const BlockT *BB) {
509   assert(BB && "Unexpected nullptr");
510   auto MachineName = "BB" + Twine(BB->getNumber());
511   if (BB->getBasicBlock())
512     return (MachineName + "[" + BB->getName() + "]").str();
513   return MachineName.str();
514 }
515 /// \brief Get the name of a BasicBlock.
516 template <> inline std::string getBlockName(const BasicBlock *BB) {
517   assert(BB && "Unexpected nullptr");
518   return BB->getName().str();
519 }
520
521 /// \brief Graph of irreducible control flow.
522 ///
523 /// This graph is used for determining the SCCs in a loop (or top-level
524 /// function) that has irreducible control flow.
525 ///
526 /// During the block frequency algorithm, the local graphs are defined in a
527 /// light-weight way, deferring to the \a BasicBlock or \a MachineBasicBlock
528 /// graphs for most edges, but getting others from \a LoopData::ExitMap.  The
529 /// latter only has successor information.
530 ///
531 /// \a IrreducibleGraph makes this graph explicit.  It's in a form that can use
532 /// \a GraphTraits (so that \a analyzeIrreducible() can use \a scc_iterator),
533 /// and it explicitly lists predecessors and successors.  The initialization
534 /// that relies on \c MachineBasicBlock is defined in the header.
535 struct IrreducibleGraph {
536   typedef BlockFrequencyInfoImplBase BFIBase;
537
538   BFIBase &BFI;
539
540   typedef BFIBase::BlockNode BlockNode;
541   struct IrrNode {
542     BlockNode Node;
543     unsigned NumIn;
544     std::deque<const IrrNode *> Edges;
545     IrrNode(const BlockNode &Node) : Node(Node), NumIn(0) {}
546
547     typedef std::deque<const IrrNode *>::const_iterator iterator;
548     iterator pred_begin() const { return Edges.begin(); }
549     iterator succ_begin() const { return Edges.begin() + NumIn; }
550     iterator pred_end() const { return succ_begin(); }
551     iterator succ_end() const { return Edges.end(); }
552   };
553   BlockNode Start;
554   const IrrNode *StartIrr;
555   std::vector<IrrNode> Nodes;
556   SmallDenseMap<uint32_t, IrrNode *, 4> Lookup;
557
558   /// \brief Construct an explicit graph containing irreducible control flow.
559   ///
560   /// Construct an explicit graph of the control flow in \c OuterLoop (or the
561   /// top-level function, if \c OuterLoop is \c nullptr).  Uses \c
562   /// addBlockEdges to add block successors that have not been packaged into
563   /// loops.
564   ///
565   /// \a BlockFrequencyInfoImpl::computeIrreducibleMass() is the only expected
566   /// user of this.
567   template <class BlockEdgesAdder>
568   IrreducibleGraph(BFIBase &BFI, const BFIBase::LoopData *OuterLoop,
569                    BlockEdgesAdder addBlockEdges)
570       : BFI(BFI), StartIrr(nullptr) {
571     initialize(OuterLoop, addBlockEdges);
572   }
573
574   template <class BlockEdgesAdder>
575   void initialize(const BFIBase::LoopData *OuterLoop,
576                   BlockEdgesAdder addBlockEdges);
577   void addNodesInLoop(const BFIBase::LoopData &OuterLoop);
578   void addNodesInFunction();
579   void addNode(const BlockNode &Node) {
580     Nodes.emplace_back(Node);
581     BFI.Working[Node.Index].getMass() = BlockMass::getEmpty();
582   }
583   void indexNodes();
584   template <class BlockEdgesAdder>
585   void addEdges(const BlockNode &Node, const BFIBase::LoopData *OuterLoop,
586                 BlockEdgesAdder addBlockEdges);
587   void addEdge(IrrNode &Irr, const BlockNode &Succ,
588                const BFIBase::LoopData *OuterLoop);
589 };
590 template <class BlockEdgesAdder>
591 void IrreducibleGraph::initialize(const BFIBase::LoopData *OuterLoop,
592                                   BlockEdgesAdder addBlockEdges) {
593   if (OuterLoop) {
594     addNodesInLoop(*OuterLoop);
595     for (auto N : OuterLoop->Nodes)
596       addEdges(N, OuterLoop, addBlockEdges);
597   } else {
598     addNodesInFunction();
599     for (uint32_t Index = 0; Index < BFI.Working.size(); ++Index)
600       addEdges(Index, OuterLoop, addBlockEdges);
601   }
602   StartIrr = Lookup[Start.Index];
603 }
604 template <class BlockEdgesAdder>
605 void IrreducibleGraph::addEdges(const BlockNode &Node,
606                                 const BFIBase::LoopData *OuterLoop,
607                                 BlockEdgesAdder addBlockEdges) {
608   auto L = Lookup.find(Node.Index);
609   if (L == Lookup.end())
610     return;
611   IrrNode &Irr = *L->second;
612   const auto &Working = BFI.Working[Node.Index];
613
614   if (Working.isAPackage())
615     for (const auto &I : Working.Loop->Exits)
616       addEdge(Irr, I.first, OuterLoop);
617   else
618     addBlockEdges(*this, Irr, OuterLoop);
619 }
620 }
621
622 /// \brief Shared implementation for block frequency analysis.
623 ///
624 /// This is a shared implementation of BlockFrequencyInfo and
625 /// MachineBlockFrequencyInfo, and calculates the relative frequencies of
626 /// blocks.
627 ///
628 /// LoopInfo defines a loop as a "non-trivial" SCC dominated by a single block,
629 /// which is called the header.  A given loop, L, can have sub-loops, which are
630 /// loops within the subgraph of L that exclude its header.  (A "trivial" SCC
631 /// consists of a single block that does not have a self-edge.)
632 ///
633 /// In addition to loops, this algorithm has limited support for irreducible
634 /// SCCs, which are SCCs with multiple entry blocks.  Irreducible SCCs are
635 /// discovered on they fly, and modelled as loops with multiple headers.
636 ///
637 /// The headers of irreducible sub-SCCs consist of its entry blocks and all
638 /// nodes that are targets of a backedge within it (excluding backedges within
639 /// true sub-loops).  Block frequency calculations act as if a block is
640 /// inserted that intercepts all the edges to the headers.  All backedges and
641 /// entries point to this block.  Its successors are the headers, which split
642 /// the frequency evenly.
643 ///
644 /// This algorithm leverages BlockMass and ScaledNumber to maintain precision,
645 /// separates mass distribution from loop scaling, and dithers to eliminate
646 /// probability mass loss.
647 ///
648 /// The implementation is split between BlockFrequencyInfoImpl, which knows the
649 /// type of graph being modelled (BasicBlock vs. MachineBasicBlock), and
650 /// BlockFrequencyInfoImplBase, which doesn't.  The base class uses \a
651 /// BlockNode, a wrapper around a uint32_t.  BlockNode is numbered from 0 in
652 /// reverse-post order.  This gives two advantages:  it's easy to compare the
653 /// relative ordering of two nodes, and maps keyed on BlockT can be represented
654 /// by vectors.
655 ///
656 /// This algorithm is O(V+E), unless there is irreducible control flow, in
657 /// which case it's O(V*E) in the worst case.
658 ///
659 /// These are the main stages:
660 ///
661 ///  0. Reverse post-order traversal (\a initializeRPOT()).
662 ///
663 ///     Run a single post-order traversal and save it (in reverse) in RPOT.
664 ///     All other stages make use of this ordering.  Save a lookup from BlockT
665 ///     to BlockNode (the index into RPOT) in Nodes.
666 ///
667 ///  1. Loop initialization (\a initializeLoops()).
668 ///
669 ///     Translate LoopInfo/MachineLoopInfo into a form suitable for the rest of
670 ///     the algorithm.  In particular, store the immediate members of each loop
671 ///     in reverse post-order.
672 ///
673 ///  2. Calculate mass and scale in loops (\a computeMassInLoops()).
674 ///
675 ///     For each loop (bottom-up), distribute mass through the DAG resulting
676 ///     from ignoring backedges and treating sub-loops as a single pseudo-node.
677 ///     Track the backedge mass distributed to the loop header, and use it to
678 ///     calculate the loop scale (number of loop iterations).  Immediate
679 ///     members that represent sub-loops will already have been visited and
680 ///     packaged into a pseudo-node.
681 ///
682 ///     Distributing mass in a loop is a reverse-post-order traversal through
683 ///     the loop.  Start by assigning full mass to the Loop header.  For each
684 ///     node in the loop:
685 ///
686 ///         - Fetch and categorize the weight distribution for its successors.
687 ///           If this is a packaged-subloop, the weight distribution is stored
688 ///           in \a LoopData::Exits.  Otherwise, fetch it from
689 ///           BranchProbabilityInfo.
690 ///
691 ///         - Each successor is categorized as \a Weight::Local, a local edge
692 ///           within the current loop, \a Weight::Backedge, a backedge to the
693 ///           loop header, or \a Weight::Exit, any successor outside the loop.
694 ///           The weight, the successor, and its category are stored in \a
695 ///           Distribution.  There can be multiple edges to each successor.
696 ///
697 ///         - If there's a backedge to a non-header, there's an irreducible SCC.
698 ///           The usual flow is temporarily aborted.  \a
699 ///           computeIrreducibleMass() finds the irreducible SCCs within the
700 ///           loop, packages them up, and restarts the flow.
701 ///
702 ///         - Normalize the distribution:  scale weights down so that their sum
703 ///           is 32-bits, and coalesce multiple edges to the same node.
704 ///
705 ///         - Distribute the mass accordingly, dithering to minimize mass loss,
706 ///           as described in \a distributeMass().
707 ///
708 ///     Finally, calculate the loop scale from the accumulated backedge mass.
709 ///
710 ///  3. Distribute mass in the function (\a computeMassInFunction()).
711 ///
712 ///     Finally, distribute mass through the DAG resulting from packaging all
713 ///     loops in the function.  This uses the same algorithm as distributing
714 ///     mass in a loop, except that there are no exit or backedge edges.
715 ///
716 ///  4. Unpackage loops (\a unwrapLoops()).
717 ///
718 ///     Initialize each block's frequency to a floating point representation of
719 ///     its mass.
720 ///
721 ///     Visit loops top-down, scaling the frequencies of its immediate members
722 ///     by the loop's pseudo-node's frequency.
723 ///
724 ///  5. Convert frequencies to a 64-bit range (\a finalizeMetrics()).
725 ///
726 ///     Using the min and max frequencies as a guide, translate floating point
727 ///     frequencies to an appropriate range in uint64_t.
728 ///
729 /// It has some known flaws.
730 ///
731 ///   - Loop scale is limited to 4096 per loop (2^12) to avoid exhausting
732 ///     BlockFrequency's 64-bit integer precision.
733 ///
734 ///   - The model of irreducible control flow is a rough approximation.
735 ///
736 ///     Modelling irreducible control flow exactly involves setting up and
737 ///     solving a group of infinite geometric series.  Such precision is
738 ///     unlikely to be worthwhile, since most of our algorithms give up on
739 ///     irreducible control flow anyway.
740 ///
741 ///     Nevertheless, we might find that we need to get closer.  Here's a sort
742 ///     of TODO list for the model with diminishing returns, to be completed as
743 ///     necessary.
744 ///
745 ///       - The headers for the \a LoopData representing an irreducible SCC
746 ///         include non-entry blocks.  When these extra blocks exist, they
747 ///         indicate a self-contained irreducible sub-SCC.  We could treat them
748 ///         as sub-loops, rather than arbitrarily shoving the problematic
749 ///         blocks into the headers of the main irreducible SCC.
750 ///
751 ///       - Backedge frequencies are assumed to be evenly split between the
752 ///         headers of a given irreducible SCC.  Instead, we could track the
753 ///         backedge mass separately for each header, and adjust their relative
754 ///         frequencies.
755 ///
756 ///       - Entry frequencies are assumed to be evenly split between the
757 ///         headers of a given irreducible SCC, which is the only option if we
758 ///         need to compute mass in the SCC before its parent loop.  Instead,
759 ///         we could partially compute mass in the parent loop, and stop when
760 ///         we get to the SCC.  Here, we have the correct ratio of entry
761 ///         masses, which we can use to adjust their relative frequencies.
762 ///         Compute mass in the SCC, and then continue propagation in the
763 ///         parent.
764 ///
765 ///       - We can propagate mass iteratively through the SCC, for some fixed
766 ///         number of iterations.  Each iteration starts by assigning the entry
767 ///         blocks their backedge mass from the prior iteration.  The final
768 ///         mass for each block (and each exit, and the total backedge mass
769 ///         used for computing loop scale) is the sum of all iterations.
770 ///         (Running this until fixed point would "solve" the geometric
771 ///         series by simulation.)
772 template <class BT> class BlockFrequencyInfoImpl : BlockFrequencyInfoImplBase {
773   typedef typename bfi_detail::TypeMap<BT>::BlockT BlockT;
774   typedef typename bfi_detail::TypeMap<BT>::FunctionT FunctionT;
775   typedef typename bfi_detail::TypeMap<BT>::BranchProbabilityInfoT
776   BranchProbabilityInfoT;
777   typedef typename bfi_detail::TypeMap<BT>::LoopT LoopT;
778   typedef typename bfi_detail::TypeMap<BT>::LoopInfoT LoopInfoT;
779
780   // This is part of a workaround for a GCC 4.7 crash on lambdas.
781   friend struct bfi_detail::BlockEdgesAdder<BT>;
782
783   typedef GraphTraits<const BlockT *> Successor;
784   typedef GraphTraits<Inverse<const BlockT *>> Predecessor;
785
786   const BranchProbabilityInfoT *BPI;
787   const LoopInfoT *LI;
788   const FunctionT *F;
789
790   // All blocks in reverse postorder.
791   std::vector<const BlockT *> RPOT;
792   DenseMap<const BlockT *, BlockNode> Nodes;
793
794   typedef typename std::vector<const BlockT *>::const_iterator rpot_iterator;
795
796   rpot_iterator rpot_begin() const { return RPOT.begin(); }
797   rpot_iterator rpot_end() const { return RPOT.end(); }
798
799   size_t getIndex(const rpot_iterator &I) const { return I - rpot_begin(); }
800
801   BlockNode getNode(const rpot_iterator &I) const {
802     return BlockNode(getIndex(I));
803   }
804   BlockNode getNode(const BlockT *BB) const { return Nodes.lookup(BB); }
805
806   const BlockT *getBlock(const BlockNode &Node) const {
807     assert(Node.Index < RPOT.size());
808     return RPOT[Node.Index];
809   }
810
811   /// \brief Run (and save) a post-order traversal.
812   ///
813   /// Saves a reverse post-order traversal of all the nodes in \a F.
814   void initializeRPOT();
815
816   /// \brief Initialize loop data.
817   ///
818   /// Build up \a Loops using \a LoopInfo.  \a LoopInfo gives us a mapping from
819   /// each block to the deepest loop it's in, but we need the inverse.  For each
820   /// loop, we store in reverse post-order its "immediate" members, defined as
821   /// the header, the headers of immediate sub-loops, and all other blocks in
822   /// the loop that are not in sub-loops.
823   void initializeLoops();
824
825   /// \brief Propagate to a block's successors.
826   ///
827   /// In the context of distributing mass through \c OuterLoop, divide the mass
828   /// currently assigned to \c Node between its successors.
829   ///
830   /// \return \c true unless there's an irreducible backedge.
831   bool propagateMassToSuccessors(LoopData *OuterLoop, const BlockNode &Node);
832
833   /// \brief Compute mass in a particular loop.
834   ///
835   /// Assign mass to \c Loop's header, and then for each block in \c Loop in
836   /// reverse post-order, distribute mass to its successors.  Only visits nodes
837   /// that have not been packaged into sub-loops.
838   ///
839   /// \pre \a computeMassInLoop() has been called for each subloop of \c Loop.
840   /// \return \c true unless there's an irreducible backedge.
841   bool computeMassInLoop(LoopData &Loop);
842
843   /// \brief Try to compute mass in the top-level function.
844   ///
845   /// Assign mass to the entry block, and then for each block in reverse
846   /// post-order, distribute mass to its successors.  Skips nodes that have
847   /// been packaged into loops.
848   ///
849   /// \pre \a computeMassInLoops() has been called.
850   /// \return \c true unless there's an irreducible backedge.
851   bool tryToComputeMassInFunction();
852
853   /// \brief Compute mass in (and package up) irreducible SCCs.
854   ///
855   /// Find the irreducible SCCs in \c OuterLoop, add them to \a Loops (in front
856   /// of \c Insert), and call \a computeMassInLoop() on each of them.
857   ///
858   /// If \c OuterLoop is \c nullptr, it refers to the top-level function.
859   ///
860   /// \pre \a computeMassInLoop() has been called for each subloop of \c
861   /// OuterLoop.
862   /// \pre \c Insert points at the the last loop successfully processed by \a
863   /// computeMassInLoop().
864   /// \pre \c OuterLoop has irreducible SCCs.
865   void computeIrreducibleMass(LoopData *OuterLoop,
866                               std::list<LoopData>::iterator Insert);
867
868   /// \brief Compute mass in all loops.
869   ///
870   /// For each loop bottom-up, call \a computeMassInLoop().
871   ///
872   /// \a computeMassInLoop() aborts (and returns \c false) on loops that
873   /// contain a irreducible sub-SCCs.  Use \a computeIrreducibleMass() and then
874   /// re-enter \a computeMassInLoop().
875   ///
876   /// \post \a computeMassInLoop() has returned \c true for every loop.
877   void computeMassInLoops();
878
879   /// \brief Compute mass in the top-level function.
880   ///
881   /// Uses \a tryToComputeMassInFunction() and \a computeIrreducibleMass() to
882   /// compute mass in the top-level function.
883   ///
884   /// \post \a tryToComputeMassInFunction() has returned \c true.
885   void computeMassInFunction();
886
887   std::string getBlockName(const BlockNode &Node) const override {
888     return bfi_detail::getBlockName(getBlock(Node));
889   }
890
891 public:
892   const FunctionT *getFunction() const { return F; }
893
894   void doFunction(const FunctionT *F, const BranchProbabilityInfoT *BPI,
895                   const LoopInfoT *LI);
896   BlockFrequencyInfoImpl() : BPI(nullptr), LI(nullptr), F(nullptr) {}
897
898   using BlockFrequencyInfoImplBase::getEntryFreq;
899   BlockFrequency getBlockFreq(const BlockT *BB) const {
900     return BlockFrequencyInfoImplBase::getBlockFreq(getNode(BB));
901   }
902   Scaled64 getFloatingBlockFreq(const BlockT *BB) const {
903     return BlockFrequencyInfoImplBase::getFloatingBlockFreq(getNode(BB));
904   }
905
906   /// \brief Print the frequencies for the current function.
907   ///
908   /// Prints the frequencies for the blocks in the current function.
909   ///
910   /// Blocks are printed in the natural iteration order of the function, rather
911   /// than reverse post-order.  This provides two advantages:  writing -analyze
912   /// tests is easier (since blocks come out in source order), and even
913   /// unreachable blocks are printed.
914   ///
915   /// \a BlockFrequencyInfoImplBase::print() only knows reverse post-order, so
916   /// we need to override it here.
917   raw_ostream &print(raw_ostream &OS) const override;
918   using BlockFrequencyInfoImplBase::dump;
919
920   using BlockFrequencyInfoImplBase::printBlockFreq;
921   raw_ostream &printBlockFreq(raw_ostream &OS, const BlockT *BB) const {
922     return BlockFrequencyInfoImplBase::printBlockFreq(OS, getNode(BB));
923   }
924 };
925
926 template <class BT>
927 void BlockFrequencyInfoImpl<BT>::doFunction(const FunctionT *F,
928                                             const BranchProbabilityInfoT *BPI,
929                                             const LoopInfoT *LI) {
930   // Save the parameters.
931   this->BPI = BPI;
932   this->LI = LI;
933   this->F = F;
934
935   // Clean up left-over data structures.
936   BlockFrequencyInfoImplBase::clear();
937   RPOT.clear();
938   Nodes.clear();
939
940   // Initialize.
941   DEBUG(dbgs() << "\nblock-frequency: " << F->getName() << "\n================="
942                << std::string(F->getName().size(), '=') << "\n");
943   initializeRPOT();
944   initializeLoops();
945
946   // Visit loops in post-order to find thelocal mass distribution, and then do
947   // the full function.
948   computeMassInLoops();
949   computeMassInFunction();
950   unwrapLoops();
951   finalizeMetrics();
952 }
953
954 template <class BT> void BlockFrequencyInfoImpl<BT>::initializeRPOT() {
955   const BlockT *Entry = F->begin();
956   RPOT.reserve(F->size());
957   std::copy(po_begin(Entry), po_end(Entry), std::back_inserter(RPOT));
958   std::reverse(RPOT.begin(), RPOT.end());
959
960   assert(RPOT.size() - 1 <= BlockNode::getMaxIndex() &&
961          "More nodes in function than Block Frequency Info supports");
962
963   DEBUG(dbgs() << "reverse-post-order-traversal\n");
964   for (rpot_iterator I = rpot_begin(), E = rpot_end(); I != E; ++I) {
965     BlockNode Node = getNode(I);
966     DEBUG(dbgs() << " - " << getIndex(I) << ": " << getBlockName(Node) << "\n");
967     Nodes[*I] = Node;
968   }
969
970   Working.reserve(RPOT.size());
971   for (size_t Index = 0; Index < RPOT.size(); ++Index)
972     Working.emplace_back(Index);
973   Freqs.resize(RPOT.size());
974 }
975
976 template <class BT> void BlockFrequencyInfoImpl<BT>::initializeLoops() {
977   DEBUG(dbgs() << "loop-detection\n");
978   if (LI->empty())
979     return;
980
981   // Visit loops top down and assign them an index.
982   std::deque<std::pair<const LoopT *, LoopData *>> Q;
983   for (const LoopT *L : *LI)
984     Q.emplace_back(L, nullptr);
985   while (!Q.empty()) {
986     const LoopT *Loop = Q.front().first;
987     LoopData *Parent = Q.front().second;
988     Q.pop_front();
989
990     BlockNode Header = getNode(Loop->getHeader());
991     assert(Header.isValid());
992
993     Loops.emplace_back(Parent, Header);
994     Working[Header.Index].Loop = &Loops.back();
995     DEBUG(dbgs() << " - loop = " << getBlockName(Header) << "\n");
996
997     for (const LoopT *L : *Loop)
998       Q.emplace_back(L, &Loops.back());
999   }
1000
1001   // Visit nodes in reverse post-order and add them to their deepest containing
1002   // loop.
1003   for (size_t Index = 0; Index < RPOT.size(); ++Index) {
1004     // Loop headers have already been mostly mapped.
1005     if (Working[Index].isLoopHeader()) {
1006       LoopData *ContainingLoop = Working[Index].getContainingLoop();
1007       if (ContainingLoop)
1008         ContainingLoop->Nodes.push_back(Index);
1009       continue;
1010     }
1011
1012     const LoopT *Loop = LI->getLoopFor(RPOT[Index]);
1013     if (!Loop)
1014       continue;
1015
1016     // Add this node to its containing loop's member list.
1017     BlockNode Header = getNode(Loop->getHeader());
1018     assert(Header.isValid());
1019     const auto &HeaderData = Working[Header.Index];
1020     assert(HeaderData.isLoopHeader());
1021
1022     Working[Index].Loop = HeaderData.Loop;
1023     HeaderData.Loop->Nodes.push_back(Index);
1024     DEBUG(dbgs() << " - loop = " << getBlockName(Header)
1025                  << ": member = " << getBlockName(Index) << "\n");
1026   }
1027 }
1028
1029 template <class BT> void BlockFrequencyInfoImpl<BT>::computeMassInLoops() {
1030   // Visit loops with the deepest first, and the top-level loops last.
1031   for (auto L = Loops.rbegin(), E = Loops.rend(); L != E; ++L) {
1032     if (computeMassInLoop(*L))
1033       continue;
1034     auto Next = std::next(L);
1035     computeIrreducibleMass(&*L, L.base());
1036     L = std::prev(Next);
1037     if (computeMassInLoop(*L))
1038       continue;
1039     llvm_unreachable("unhandled irreducible control flow");
1040   }
1041 }
1042
1043 template <class BT>
1044 bool BlockFrequencyInfoImpl<BT>::computeMassInLoop(LoopData &Loop) {
1045   // Compute mass in loop.
1046   DEBUG(dbgs() << "compute-mass-in-loop: " << getLoopName(Loop) << "\n");
1047
1048   if (Loop.isIrreducible()) {
1049     BlockMass Remaining = BlockMass::getFull();
1050     for (uint32_t H = 0; H < Loop.NumHeaders; ++H) {
1051       auto &Mass = Working[Loop.Nodes[H].Index].getMass();
1052       Mass = Remaining * BranchProbability(1, Loop.NumHeaders - H);
1053       Remaining -= Mass;
1054     }
1055     for (const BlockNode &M : Loop.Nodes)
1056       if (!propagateMassToSuccessors(&Loop, M))
1057         llvm_unreachable("unhandled irreducible control flow");
1058   } else {
1059     Working[Loop.getHeader().Index].getMass() = BlockMass::getFull();
1060     if (!propagateMassToSuccessors(&Loop, Loop.getHeader()))
1061       llvm_unreachable("irreducible control flow to loop header!?");
1062     for (const BlockNode &M : Loop.members())
1063       if (!propagateMassToSuccessors(&Loop, M))
1064         // Irreducible backedge.
1065         return false;
1066   }
1067
1068   computeLoopScale(Loop);
1069   packageLoop(Loop);
1070   return true;
1071 }
1072
1073 template <class BT>
1074 bool BlockFrequencyInfoImpl<BT>::tryToComputeMassInFunction() {
1075   // Compute mass in function.
1076   DEBUG(dbgs() << "compute-mass-in-function\n");
1077   assert(!Working.empty() && "no blocks in function");
1078   assert(!Working[0].isLoopHeader() && "entry block is a loop header");
1079
1080   Working[0].getMass() = BlockMass::getFull();
1081   for (rpot_iterator I = rpot_begin(), IE = rpot_end(); I != IE; ++I) {
1082     // Check for nodes that have been packaged.
1083     BlockNode Node = getNode(I);
1084     if (Working[Node.Index].isPackaged())
1085       continue;
1086
1087     if (!propagateMassToSuccessors(nullptr, Node))
1088       return false;
1089   }
1090   return true;
1091 }
1092
1093 template <class BT> void BlockFrequencyInfoImpl<BT>::computeMassInFunction() {
1094   if (tryToComputeMassInFunction())
1095     return;
1096   computeIrreducibleMass(nullptr, Loops.begin());
1097   if (tryToComputeMassInFunction())
1098     return;
1099   llvm_unreachable("unhandled irreducible control flow");
1100 }
1101
1102 /// \note This should be a lambda, but that crashes GCC 4.7.
1103 namespace bfi_detail {
1104 template <class BT> struct BlockEdgesAdder {
1105   typedef BT BlockT;
1106   typedef BlockFrequencyInfoImplBase::LoopData LoopData;
1107   typedef GraphTraits<const BlockT *> Successor;
1108
1109   const BlockFrequencyInfoImpl<BT> &BFI;
1110   explicit BlockEdgesAdder(const BlockFrequencyInfoImpl<BT> &BFI)
1111       : BFI(BFI) {}
1112   void operator()(IrreducibleGraph &G, IrreducibleGraph::IrrNode &Irr,
1113                   const LoopData *OuterLoop) {
1114     const BlockT *BB = BFI.RPOT[Irr.Node.Index];
1115     for (auto I = Successor::child_begin(BB), E = Successor::child_end(BB);
1116          I != E; ++I)
1117       G.addEdge(Irr, BFI.getNode(*I), OuterLoop);
1118   }
1119 };
1120 }
1121 template <class BT>
1122 void BlockFrequencyInfoImpl<BT>::computeIrreducibleMass(
1123     LoopData *OuterLoop, std::list<LoopData>::iterator Insert) {
1124   DEBUG(dbgs() << "analyze-irreducible-in-";
1125         if (OuterLoop) dbgs() << "loop: " << getLoopName(*OuterLoop) << "\n";
1126         else dbgs() << "function\n");
1127
1128   using namespace bfi_detail;
1129   // Ideally, addBlockEdges() would be declared here as a lambda, but that
1130   // crashes GCC 4.7.
1131   BlockEdgesAdder<BT> addBlockEdges(*this);
1132   IrreducibleGraph G(*this, OuterLoop, addBlockEdges);
1133
1134   for (auto &L : analyzeIrreducible(G, OuterLoop, Insert))
1135     computeMassInLoop(L);
1136
1137   if (!OuterLoop)
1138     return;
1139   updateLoopWithIrreducible(*OuterLoop);
1140 }
1141
1142 template <class BT>
1143 bool
1144 BlockFrequencyInfoImpl<BT>::propagateMassToSuccessors(LoopData *OuterLoop,
1145                                                       const BlockNode &Node) {
1146   DEBUG(dbgs() << " - node: " << getBlockName(Node) << "\n");
1147   // Calculate probability for successors.
1148   Distribution Dist;
1149   if (auto *Loop = Working[Node.Index].getPackagedLoop()) {
1150     assert(Loop != OuterLoop && "Cannot propagate mass in a packaged loop");
1151     if (!addLoopSuccessorsToDist(OuterLoop, *Loop, Dist))
1152       // Irreducible backedge.
1153       return false;
1154   } else {
1155     const BlockT *BB = getBlock(Node);
1156     for (auto SI = Successor::child_begin(BB), SE = Successor::child_end(BB);
1157          SI != SE; ++SI)
1158       // Do not dereference SI, or getEdgeWeight() is linear in the number of
1159       // successors.
1160       if (!addToDist(Dist, OuterLoop, Node, getNode(*SI),
1161                      BPI->getEdgeWeight(BB, SI)))
1162         // Irreducible backedge.
1163         return false;
1164   }
1165
1166   // Distribute mass to successors, saving exit and backedge data in the
1167   // loop header.
1168   distributeMass(Node, OuterLoop, Dist);
1169   return true;
1170 }
1171
1172 template <class BT>
1173 raw_ostream &BlockFrequencyInfoImpl<BT>::print(raw_ostream &OS) const {
1174   if (!F)
1175     return OS;
1176   OS << "block-frequency-info: " << F->getName() << "\n";
1177   for (const BlockT &BB : *F)
1178     OS << " - " << bfi_detail::getBlockName(&BB)
1179        << ": float = " << getFloatingBlockFreq(&BB)
1180        << ", int = " << getBlockFreq(&BB).getFrequency() << "\n";
1181
1182   // Add an extra newline for readability.
1183   OS << "\n";
1184   return OS;
1185 }
1186 }
1187
1188 #undef DEBUG_TYPE
1189
1190 #endif