include/llvm/CodeGen/MachineLoopInfo.h

   1 //===- llvm/CodeGen/MachineLoopInfo.h - Natural Loop Calculator -*- C++ -*-===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by Owen Anderson and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file defines the MachineLoopInfo class that is used to identify natural
  11 // loops and determine the loop depth of various nodes of the CFG.  Note that
  12 // natural loops may actually be several loops that share the same header node.
  13 //
  14 // This analysis calculates the nesting structure of loops in a function.  For
  15 // each natural loop identified, this analysis identifies natural loops
  16 // contained entirely within the loop and the basic blocks the make up the loop.
  17 //
  18 // It can calculate on the fly various bits of information, for example:
  19 //
  20 //  * whether there is a preheader for the loop
  21 //  * the number of back edges to the header
  22 //  * whether or not a particular block branches out of the loop
  23 //  * the successor blocks of the loop
  24 //  * the loop depth
  25 //  * the trip count
  26 //  * etc...
  27 //
  28 //===----------------------------------------------------------------------===//
  29
  30 #ifndef LLVM_CODEGEN_MACHINE_LOOP_INFO_H
  31 #define LLVM_CODEGEN_MACHINE_LOOP_INFO_H
  32
  33 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
  34 #include "llvm/CodeGen/MachineBasicBlock.h"
  35 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  36 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
  37 #include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
  38
  39 namespace llvm {
  40
  41 // Provide overrides for Loop methods that don't make sense for machine loops.
  42 template<> inline
  43 PHINode *LoopBase<MachineBasicBlock>::getCanonicalInductionVariable() const {
  44   assert(0 && "getCanonicalInductionVariable not supported for machine loops!");
  45   return 0;
  46 }
  47
  48 template<> inline Instruction*
  49 LoopBase<MachineBasicBlock>::getCanonicalInductionVariableIncrement() const {
  50   assert(0 &&
  51      "getCanonicalInductionVariableIncrement not supported for machine loops!");
  52   return 0;
  53 }
  54
  55 template<>
  56 inline bool LoopBase<MachineBasicBlock>::isLoopInvariant(Value *V) const {
  57   assert(0 && "isLoopInvariant not supported for machine loops!");
  58   return false;
  59 }
  60
  61 template<>
  62 inline Value *LoopBase<MachineBasicBlock>::getTripCount() const {
  63   assert(0 && "getTripCount not supported for machine loops!");
  64   return 0;
  65 }
  66
  67 template<>
  68 inline bool LoopBase<MachineBasicBlock>::isLCSSAForm() const {
  69   assert(0 && "isLCSSAForm not supported for machine loops");
  70   return false;
  71 }
  72
  73 EXTERN_TEMPLATE_INSTANTIATION(class LoopBase<MachineBasicBlock>);
  74 EXTERN_TEMPLATE_INSTANTIATION(class LoopInfoBase<MachineBasicBlock>);
  75
  76 typedef LoopBase<MachineBasicBlock> MachineLoop;
  77
  78 class MachineLoopInfo : public MachineFunctionPass {
  79   LoopInfoBase<MachineBasicBlock>* LI;
  80   friend class LoopBase<MachineBasicBlock>;
  81
  82   LoopInfoBase<MachineBasicBlock>& getBase() { return *LI; }
  83 public:
  84   static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
  85
  86   MachineLoopInfo() : MachineFunctionPass(intptr_t(&ID)) {
  87     LI = new LoopInfoBase<MachineBasicBlock>();
  88   }
  89
  90   ~MachineLoopInfo() { delete LI; }
  91
  92   /// iterator/begin/end - The interface to the top-level loops in the current
  93   /// function.
  94   ///
  95   typedef std::vector<MachineLoop*>::const_iterator iterator;
  96   inline iterator begin() const { return LI->begin(); }
  97   inline iterator end() const { return LI->end(); }
  98
  99   /// getLoopFor - Return the inner most loop that BB lives in.  If a basic
 100   /// block is in no loop (for example the entry node), null is returned.
 101   ///
 102   inline MachineLoop *getLoopFor(const MachineBasicBlock *BB) const {
 103     return LI->getLoopFor(BB);
 104   }
 105
 106   /// operator[] - same as getLoopFor...
 107   ///
 108   inline const MachineLoop *operator[](const MachineBasicBlock *BB) const {
 109     return LI->getLoopFor(BB);
 110   }
 111
 112   /// getLoopDepth - Return the loop nesting level of the specified block...
 113   ///
 114   inline unsigned getLoopDepth(const MachineBasicBlock *BB) const {
 115     return LI->getLoopDepth(BB);
 116   }
 117
 118   // isLoopHeader - True if the block is a loop header node
 119   inline bool isLoopHeader(MachineBasicBlock *BB) const {
 120     return LI->isLoopHeader(BB);
 121   }
 122
 123   /// runOnFunction - Calculate the natural loop information.
 124   ///
 125   virtual bool runOnMachineFunction(MachineFunction &F);
 126
 127   virtual void releaseMemory() { LI->releaseMemory(); }
 128
 129   virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const;
 130
 131   /// removeLoop - This removes the specified top-level loop from this loop info
 132   /// object.  The loop is not deleted, as it will presumably be inserted into
 133   /// another loop.
 134   inline MachineLoop *removeLoop(iterator I) { return LI->removeLoop(I); }
 135
 136   /// changeLoopFor - Change the top-level loop that contains BB to the
 137   /// specified loop.  This should be used by transformations that restructure
 138   /// the loop hierarchy tree.
 139   inline void changeLoopFor(MachineBasicBlock *BB, MachineLoop *L) {
 140     LI->changeLoopFor(BB, L);
 141   }
 142
 143   /// changeTopLevelLoop - Replace the specified loop in the top-level loops
 144   /// list with the indicated loop.
 145   inline void changeTopLevelLoop(MachineLoop *OldLoop, MachineLoop *NewLoop) {
 146     LI->changeTopLevelLoop(OldLoop, NewLoop);
 147   }
 148
 149   /// addTopLevelLoop - This adds the specified loop to the collection of
 150   /// top-level loops.
 151   inline void addTopLevelLoop(MachineLoop *New) {
 152     LI->addTopLevelLoop(New);
 153   }
 154
 155   /// removeBlock - This method completely removes BB from all data structures,
 156   /// including all of the Loop objects it is nested in and our mapping from
 157   /// MachineBasicBlocks to loops.
 158   void removeBlock(MachineBasicBlock *BB) {
 159     LI->removeBlock(BB);
 160   }
 161 };
 162
 163
 164 // Allow clients to walk the list of nested loops...
 165 template <> struct GraphTraits<const MachineLoop*> {
 166   typedef const MachineLoop NodeType;
 167   typedef std::vector<MachineLoop*>::const_iterator ChildIteratorType;
 168
 169   static NodeType *getEntryNode(const MachineLoop *L) { return L; }
 170   static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType *N) {
 171     return N->begin();
 172   }
 173   static inline ChildIteratorType child_end(NodeType *N) {
 174     return N->end();
 175   }
 176 };
 177
 178 template <> struct GraphTraits<MachineLoop*> {
 179   typedef MachineLoop NodeType;
 180   typedef std::vector<MachineLoop*>::const_iterator ChildIteratorType;
 181
 182   static NodeType *getEntryNode(MachineLoop *L) { return L; }
 183   static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType *N) {
 184     return N->begin();
 185   }
 186   static inline ChildIteratorType child_end(NodeType *N) {
 187     return N->end();
 188   }
 189 };
 190
 191 } // End llvm namespace
 192
 193 // Make sure that any clients of this file link in LoopInfo.cpp
 194 FORCE_DEFINING_FILE_TO_BE_LINKED(MachineLoopInfo)
 195
 196 #endif