9311b10151957c28317327bd0c5486d8a9d45a2a
[oota-llvm.git] / lib / Analysis / DataStructure / DataStructure.cpp
1 //===- DataStructure.cpp - Implement the core data structure analysis -----===//
2 // 
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
7 // 
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file implements the core data structure functionality.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #include "llvm/Analysis/DSGraph.h"
15 #include "llvm/Function.h"
16 #include "llvm/iOther.h"
17 #include "llvm/DerivedTypes.h"
18 #include "llvm/Target/TargetData.h"
19 #include "llvm/Assembly/Writer.h"
20 #include "Support/CommandLine.h"
21 #include "Support/Debug.h"
22 #include "Support/STLExtras.h"
23 #include "Support/Statistic.h"
24 #include "Support/Timer.h"
25 #include <algorithm>
26 using namespace llvm;
27
28 namespace {
29   Statistic<> NumFolds          ("dsa", "Number of nodes completely folded");
30   Statistic<> NumCallNodesMerged("dsa", "Number of call nodes merged");
31   Statistic<> NumNodeAllocated  ("dsa", "Number of nodes allocated");
32   Statistic<> NumDNE            ("dsa", "Number of nodes removed by reachability");
33
34   cl::opt<bool>
35   EnableDSNodeGlobalRootsHack("enable-dsa-globalrootshack", cl::Hidden,
36                 cl::desc("Make DSA less aggressive when cloning graphs"));
37 };
38
39 #if 1
40 #define TIME_REGION(VARNAME, DESC) \
41    NamedRegionTimer VARNAME(DESC)
42 #else
43 #define TIME_REGION(VARNAME, DESC)
44 #endif
45
46 using namespace DS;
47
48 DSNode *DSNodeHandle::HandleForwarding() const {
49   assert(!N->ForwardNH.isNull() && "Can only be invoked if forwarding!");
50
51   // Handle node forwarding here!
52   DSNode *Next = N->ForwardNH.getNode();  // Cause recursive shrinkage
53   Offset += N->ForwardNH.getOffset();
54
55   if (--N->NumReferrers == 0) {
56     // Removing the last referrer to the node, sever the forwarding link
57     N->stopForwarding();
58   }
59
60   N = Next;
61   N->NumReferrers++;
62   if (N->Size <= Offset) {
63     assert(N->Size <= 1 && "Forwarded to shrunk but not collapsed node?");
64     Offset = 0;
65   }
66   return N;
67 }
68
69 //===----------------------------------------------------------------------===//
70 // DSNode Implementation
71 //===----------------------------------------------------------------------===//
72
73 DSNode::DSNode(const Type *T, DSGraph *G)
74   : NumReferrers(0), Size(0), ParentGraph(G), Ty(Type::VoidTy), NodeType(0) {
75   // Add the type entry if it is specified...
76   if (T) mergeTypeInfo(T, 0);
77   G->addNode(this);
78   ++NumNodeAllocated;
79 }
80
81 // DSNode copy constructor... do not copy over the referrers list!
82 DSNode::DSNode(const DSNode &N, DSGraph *G, bool NullLinks)
83   : NumReferrers(0), Size(N.Size), ParentGraph(G),
84     Ty(N.Ty), Globals(N.Globals), NodeType(N.NodeType) {
85   if (!NullLinks)
86     Links = N.Links;
87   else
88     Links.resize(N.Links.size()); // Create the appropriate number of null links
89   G->addNode(this);
90   ++NumNodeAllocated;
91 }
92
93 /// getTargetData - Get the target data object used to construct this node.
94 ///
95 const TargetData &DSNode::getTargetData() const {
96   return ParentGraph->getTargetData();
97 }
98
99 void DSNode::assertOK() const {
100   assert((Ty != Type::VoidTy ||
101           Ty == Type::VoidTy && (Size == 0 ||
102                                  (NodeType & DSNode::Array))) &&
103          "Node not OK!");
104
105   assert(ParentGraph && "Node has no parent?");
106   const DSScalarMap &SM = ParentGraph->getScalarMap();
107   for (unsigned i = 0, e = Globals.size(); i != e; ++i) {
108     assert(SM.count(Globals[i]));
109     assert(SM.find(Globals[i])->second.getNode() == this);
110   }
111 }
112
113 /// forwardNode - Mark this node as being obsolete, and all references to it
114 /// should be forwarded to the specified node and offset.
115 ///
116 void DSNode::forwardNode(DSNode *To, unsigned Offset) {
117   assert(this != To && "Cannot forward a node to itself!");
118   assert(ForwardNH.isNull() && "Already forwarding from this node!");
119   if (To->Size <= 1) Offset = 0;
120   assert((Offset < To->Size || (Offset == To->Size && Offset == 0)) &&
121          "Forwarded offset is wrong!");
122   ForwardNH.setNode(To);
123   ForwardNH.setOffset(Offset);
124   NodeType = DEAD;
125   Size = 0;
126   Ty = Type::VoidTy;
127 }
128
129 // addGlobal - Add an entry for a global value to the Globals list.  This also
130 // marks the node with the 'G' flag if it does not already have it.
131 //
132 void DSNode::addGlobal(GlobalValue *GV) {
133   // Keep the list sorted.
134   std::vector<GlobalValue*>::iterator I =
135     std::lower_bound(Globals.begin(), Globals.end(), GV);
136
137   if (I == Globals.end() || *I != GV) {
138     //assert(GV->getType()->getElementType() == Ty);
139     Globals.insert(I, GV);
140     NodeType |= GlobalNode;
141   }
142 }
143
144 /// foldNodeCompletely - If we determine that this node has some funny
145 /// behavior happening to it that we cannot represent, we fold it down to a
146 /// single, completely pessimistic, node.  This node is represented as a
147 /// single byte with a single TypeEntry of "void".
148 ///
149 void DSNode::foldNodeCompletely() {
150   if (isNodeCompletelyFolded()) return;  // If this node is already folded...
151
152   ++NumFolds;
153
154   // If this node has a size that is <= 1, we don't need to create a forwarding
155   // node.
156   if (getSize() <= 1) {
157     NodeType |= DSNode::Array;
158     Ty = Type::VoidTy;
159     Size = 1;
160     assert(Links.size() <= 1 && "Size is 1, but has more links?");
161     Links.resize(1);
162   } else {
163     // Create the node we are going to forward to.  This is required because
164     // some referrers may have an offset that is > 0.  By forcing them to
165     // forward, the forwarder has the opportunity to correct the offset.
166     DSNode *DestNode = new DSNode(0, ParentGraph);
167     DestNode->NodeType = NodeType|DSNode::Array;
168     DestNode->Ty = Type::VoidTy;
169     DestNode->Size = 1;
170     DestNode->Globals.swap(Globals);
171     
172     // Start forwarding to the destination node...
173     forwardNode(DestNode, 0);
174     
175     if (!Links.empty()) {
176       DestNode->Links.reserve(1);
177       
178       DSNodeHandle NH(DestNode);
179       DestNode->Links.push_back(Links[0]);
180       
181       // If we have links, merge all of our outgoing links together...
182       for (unsigned i = Links.size()-1; i != 0; --i)
183         NH.getNode()->Links[0].mergeWith(Links[i]);
184       Links.clear();
185     } else {
186       DestNode->Links.resize(1);
187     }
188   }
189 }
190
191 /// isNodeCompletelyFolded - Return true if this node has been completely
192 /// folded down to something that can never be expanded, effectively losing
193 /// all of the field sensitivity that may be present in the node.
194 ///
195 bool DSNode::isNodeCompletelyFolded() const {
196   return getSize() == 1 && Ty == Type::VoidTy && isArray();
197 }
198
199 namespace {
200   /// TypeElementWalker Class - Used for implementation of physical subtyping...
201   ///
202   class TypeElementWalker {
203     struct StackState {
204       const Type *Ty;
205       unsigned Offset;
206       unsigned Idx;
207       StackState(const Type *T, unsigned Off = 0)
208         : Ty(T), Offset(Off), Idx(0) {}
209     };
210
211     std::vector<StackState> Stack;
212     const TargetData &TD;
213   public:
214     TypeElementWalker(const Type *T, const TargetData &td) : TD(td) {
215       Stack.push_back(T);
216       StepToLeaf();
217     }
218
219     bool isDone() const { return Stack.empty(); }
220     const Type *getCurrentType()   const { return Stack.back().Ty;     }
221     unsigned    getCurrentOffset() const { return Stack.back().Offset; }
222
223     void StepToNextType() {
224       PopStackAndAdvance();
225       StepToLeaf();
226     }
227
228   private:
229     /// PopStackAndAdvance - Pop the current element off of the stack and
230     /// advance the underlying element to the next contained member.
231     void PopStackAndAdvance() {
232       assert(!Stack.empty() && "Cannot pop an empty stack!");
233       Stack.pop_back();
234       while (!Stack.empty()) {
235         StackState &SS = Stack.back();
236         if (const StructType *ST = dyn_cast<StructType>(SS.Ty)) {
237           ++SS.Idx;
238           if (SS.Idx != ST->getElementTypes().size()) {
239             const StructLayout *SL = TD.getStructLayout(ST);
240             SS.Offset += SL->MemberOffsets[SS.Idx]-SL->MemberOffsets[SS.Idx-1];
241             return;
242           }
243           Stack.pop_back();  // At the end of the structure
244         } else {
245           const ArrayType *AT = cast<ArrayType>(SS.Ty);
246           ++SS.Idx;
247           if (SS.Idx != AT->getNumElements()) {
248             SS.Offset += TD.getTypeSize(AT->getElementType());
249             return;
250           }
251           Stack.pop_back();  // At the end of the array
252         }
253       }
254     }
255
256     /// StepToLeaf - Used by physical subtyping to move to the first leaf node
257     /// on the type stack.
258     void StepToLeaf() {
259       if (Stack.empty()) return;
260       while (!Stack.empty() && !Stack.back().Ty->isFirstClassType()) {
261         StackState &SS = Stack.back();
262         if (const StructType *ST = dyn_cast<StructType>(SS.Ty)) {
263           if (ST->getElementTypes().empty()) {
264             assert(SS.Idx == 0);
265             PopStackAndAdvance();
266           } else {
267             // Step into the structure...
268             assert(SS.Idx < ST->getElementTypes().size());
269             const StructLayout *SL = TD.getStructLayout(ST);
270             Stack.push_back(StackState(ST->getElementTypes()[SS.Idx],
271                                        SS.Offset+SL->MemberOffsets[SS.Idx]));
272           }
273         } else {
274           const ArrayType *AT = cast<ArrayType>(SS.Ty);
275           if (AT->getNumElements() == 0) {
276             assert(SS.Idx == 0);
277             PopStackAndAdvance();
278           } else {
279             // Step into the array...
280             assert(SS.Idx < AT->getNumElements());
281             Stack.push_back(StackState(AT->getElementType(),
282                                        SS.Offset+SS.Idx*
283                                        TD.getTypeSize(AT->getElementType())));
284           }
285         }
286       }
287     }
288   };
289 } // end anonymous namespace
290
291 /// ElementTypesAreCompatible - Check to see if the specified types are
292 /// "physically" compatible.  If so, return true, else return false.  We only
293 /// have to check the fields in T1: T2 may be larger than T1.  If AllowLargerT1
294 /// is true, then we also allow a larger T1.
295 ///
296 static bool ElementTypesAreCompatible(const Type *T1, const Type *T2,
297                                       bool AllowLargerT1, const TargetData &TD){
298   TypeElementWalker T1W(T1, TD), T2W(T2, TD);
299   
300   while (!T1W.isDone() && !T2W.isDone()) {
301     if (T1W.getCurrentOffset() != T2W.getCurrentOffset())
302       return false;
303
304     const Type *T1 = T1W.getCurrentType();
305     const Type *T2 = T2W.getCurrentType();
306     if (T1 != T2 && !T1->isLosslesslyConvertibleTo(T2))
307       return false;
308     
309     T1W.StepToNextType();
310     T2W.StepToNextType();
311   }
312   
313   return AllowLargerT1 || T1W.isDone();
314 }
315
316
317 /// mergeTypeInfo - This method merges the specified type into the current node
318 /// at the specified offset.  This may update the current node's type record if
319 /// this gives more information to the node, it may do nothing to the node if
320 /// this information is already known, or it may merge the node completely (and
321 /// return true) if the information is incompatible with what is already known.
322 ///
323 /// This method returns true if the node is completely folded, otherwise false.
324 ///
325 bool DSNode::mergeTypeInfo(const Type *NewTy, unsigned Offset,
326                            bool FoldIfIncompatible) {
327   const TargetData &TD = getTargetData();
328   // Check to make sure the Size member is up-to-date.  Size can be one of the
329   // following:
330   //  Size = 0, Ty = Void: Nothing is known about this node.
331   //  Size = 0, Ty = FnTy: FunctionPtr doesn't have a size, so we use zero
332   //  Size = 1, Ty = Void, Array = 1: The node is collapsed
333   //  Otherwise, sizeof(Ty) = Size
334   //
335   assert(((Size == 0 && Ty == Type::VoidTy && !isArray()) ||
336           (Size == 0 && !Ty->isSized() && !isArray()) ||
337           (Size == 1 && Ty == Type::VoidTy && isArray()) ||
338           (Size == 0 && !Ty->isSized() && !isArray()) ||
339           (TD.getTypeSize(Ty) == Size)) &&
340          "Size member of DSNode doesn't match the type structure!");
341   assert(NewTy != Type::VoidTy && "Cannot merge void type into DSNode!");
342
343   if (Offset == 0 && NewTy == Ty)
344     return false;  // This should be a common case, handle it efficiently
345
346   // Return true immediately if the node is completely folded.
347   if (isNodeCompletelyFolded()) return true;
348
349   // If this is an array type, eliminate the outside arrays because they won't
350   // be used anyway.  This greatly reduces the size of large static arrays used
351   // as global variables, for example.
352   //
353   bool WillBeArray = false;
354   while (const ArrayType *AT = dyn_cast<ArrayType>(NewTy)) {
355     // FIXME: we might want to keep small arrays, but must be careful about
356     // things like: [2 x [10000 x int*]]
357     NewTy = AT->getElementType();
358     WillBeArray = true;
359   }
360
361   // Figure out how big the new type we're merging in is...
362   unsigned NewTySize = NewTy->isSized() ? TD.getTypeSize(NewTy) : 0;
363
364   // Otherwise check to see if we can fold this type into the current node.  If
365   // we can't, we fold the node completely, if we can, we potentially update our
366   // internal state.
367   //
368   if (Ty == Type::VoidTy) {
369     // If this is the first type that this node has seen, just accept it without
370     // question....
371     assert(Offset == 0 && !isArray() &&
372            "Cannot have an offset into a void node!");
373     Ty = NewTy;
374     NodeType &= ~Array;
375     if (WillBeArray) NodeType |= Array;
376     Size = NewTySize;
377
378     // Calculate the number of outgoing links from this node.
379     Links.resize((Size+DS::PointerSize-1) >> DS::PointerShift);
380     return false;
381   }
382
383   // Handle node expansion case here...
384   if (Offset+NewTySize > Size) {
385     // It is illegal to grow this node if we have treated it as an array of
386     // objects...
387     if (isArray()) {
388       if (FoldIfIncompatible) foldNodeCompletely();
389       return true;
390     }
391
392     if (Offset) {  // We could handle this case, but we don't for now...
393       std::cerr << "UNIMP: Trying to merge a growth type into "
394                 << "offset != 0: Collapsing!\n";
395       if (FoldIfIncompatible) foldNodeCompletely();
396       return true;
397     }
398
399     // Okay, the situation is nice and simple, we are trying to merge a type in
400     // at offset 0 that is bigger than our current type.  Implement this by
401     // switching to the new type and then merge in the smaller one, which should
402     // hit the other code path here.  If the other code path decides it's not
403     // ok, it will collapse the node as appropriate.
404     //
405     const Type *OldTy = Ty;
406     Ty = NewTy;
407     NodeType &= ~Array;
408     if (WillBeArray) NodeType |= Array;
409     Size = NewTySize;
410
411     // Must grow links to be the appropriate size...
412     Links.resize((Size+DS::PointerSize-1) >> DS::PointerShift);
413
414     // Merge in the old type now... which is guaranteed to be smaller than the
415     // "current" type.
416     return mergeTypeInfo(OldTy, 0);
417   }
418
419   assert(Offset <= Size &&
420          "Cannot merge something into a part of our type that doesn't exist!");
421
422   // Find the section of Ty that NewTy overlaps with... first we find the
423   // type that starts at offset Offset.
424   //
425   unsigned O = 0;
426   const Type *SubType = Ty;
427   while (O < Offset) {
428     assert(Offset-O < TD.getTypeSize(SubType) && "Offset out of range!");
429
430     switch (SubType->getPrimitiveID()) {
431     case Type::StructTyID: {
432       const StructType *STy = cast<StructType>(SubType);
433       const StructLayout &SL = *TD.getStructLayout(STy);
434
435       unsigned i = 0, e = SL.MemberOffsets.size();
436       for (; i+1 < e && SL.MemberOffsets[i+1] <= Offset-O; ++i)
437         /* empty */;
438
439       // The offset we are looking for must be in the i'th element...
440       SubType = STy->getElementTypes()[i];
441       O += SL.MemberOffsets[i];
442       break;
443     }
444     case Type::ArrayTyID: {
445       SubType = cast<ArrayType>(SubType)->getElementType();
446       unsigned ElSize = TD.getTypeSize(SubType);
447       unsigned Remainder = (Offset-O) % ElSize;
448       O = Offset-Remainder;
449       break;
450     }
451     default:
452       if (FoldIfIncompatible) foldNodeCompletely();
453       return true;
454     }
455   }
456
457   assert(O == Offset && "Could not achieve the correct offset!");
458
459   // If we found our type exactly, early exit
460   if (SubType == NewTy) return false;
461
462   // Differing function types don't require us to merge.  They are not values anyway.
463   if (isa<FunctionType>(SubType) &&
464       isa<FunctionType>(NewTy)) return false;
465
466   unsigned SubTypeSize = SubType->isSized() ? TD.getTypeSize(SubType) : 0;
467
468   // Ok, we are getting desperate now.  Check for physical subtyping, where we
469   // just require each element in the node to be compatible.
470   if (NewTySize <= SubTypeSize && NewTySize && NewTySize < 256 &&
471       SubTypeSize && SubTypeSize < 256 && 
472       ElementTypesAreCompatible(NewTy, SubType, !isArray(), TD))
473     return false;
474
475   // Okay, so we found the leader type at the offset requested.  Search the list
476   // of types that starts at this offset.  If SubType is currently an array or
477   // structure, the type desired may actually be the first element of the
478   // composite type...
479   //
480   unsigned PadSize = SubTypeSize; // Size, including pad memory which is ignored
481   while (SubType != NewTy) {
482     const Type *NextSubType = 0;
483     unsigned NextSubTypeSize = 0;
484     unsigned NextPadSize = 0;
485     switch (SubType->getPrimitiveID()) {
486     case Type::StructTyID: {
487       const StructType *STy = cast<StructType>(SubType);
488       const StructLayout &SL = *TD.getStructLayout(STy);
489       if (SL.MemberOffsets.size() > 1)
490         NextPadSize = SL.MemberOffsets[1];
491       else
492         NextPadSize = SubTypeSize;
493       NextSubType = STy->getElementTypes()[0];
494       NextSubTypeSize = TD.getTypeSize(NextSubType);
495       break;
496     }
497     case Type::ArrayTyID:
498       NextSubType = cast<ArrayType>(SubType)->getElementType();
499       NextSubTypeSize = TD.getTypeSize(NextSubType);
500       NextPadSize = NextSubTypeSize;
501       break;
502     default: ;
503       // fall out 
504     }
505
506     if (NextSubType == 0)
507       break;   // In the default case, break out of the loop
508
509     if (NextPadSize < NewTySize)
510       break;   // Don't allow shrinking to a smaller type than NewTySize
511     SubType = NextSubType;
512     SubTypeSize = NextSubTypeSize;
513     PadSize = NextPadSize;
514   }
515
516   // If we found the type exactly, return it...
517   if (SubType == NewTy)
518     return false;
519
520   // Check to see if we have a compatible, but different type...
521   if (NewTySize == SubTypeSize) {
522     // Check to see if this type is obviously convertible... int -> uint f.e.
523     if (NewTy->isLosslesslyConvertibleTo(SubType))
524       return false;
525
526     // Check to see if we have a pointer & integer mismatch going on here,
527     // loading a pointer as a long, for example.
528     //
529     if (SubType->isInteger() && isa<PointerType>(NewTy) ||
530         NewTy->isInteger() && isa<PointerType>(SubType))
531       return false;
532   } else if (NewTySize > SubTypeSize && NewTySize <= PadSize) {
533     // We are accessing the field, plus some structure padding.  Ignore the
534     // structure padding.
535     return false;
536   }
537
538   Module *M = 0;
539   if (getParentGraph()->getReturnNodes().size())
540     M = getParentGraph()->getReturnNodes().begin()->first->getParent();
541   DEBUG(std::cerr << "MergeTypeInfo Folding OrigTy: ";
542         WriteTypeSymbolic(std::cerr, Ty, M) << "\n due to:";
543         WriteTypeSymbolic(std::cerr, NewTy, M) << " @ " << Offset << "!\n"
544                   << "SubType: ";
545         WriteTypeSymbolic(std::cerr, SubType, M) << "\n\n");
546
547   if (FoldIfIncompatible) foldNodeCompletely();
548   return true;
549 }
550
551
552
553 // addEdgeTo - Add an edge from the current node to the specified node.  This
554 // can cause merging of nodes in the graph.
555 //
556 void DSNode::addEdgeTo(unsigned Offset, const DSNodeHandle &NH) {
557   if (NH.isNull()) return;       // Nothing to do
558
559   DSNodeHandle &ExistingEdge = getLink(Offset);
560   if (!ExistingEdge.isNull()) {
561     // Merge the two nodes...
562     ExistingEdge.mergeWith(NH);
563   } else {                             // No merging to perform...
564     setLink(Offset, NH);               // Just force a link in there...
565   }
566 }
567
568
569 // MergeSortedVectors - Efficiently merge a vector into another vector where
570 // duplicates are not allowed and both are sorted.  This assumes that 'T's are
571 // efficiently copyable and have sane comparison semantics.
572 //
573 static void MergeSortedVectors(std::vector<GlobalValue*> &Dest,
574                                const std::vector<GlobalValue*> &Src) {
575   // By far, the most common cases will be the simple ones.  In these cases,
576   // avoid having to allocate a temporary vector...
577   //
578   if (Src.empty()) {             // Nothing to merge in...
579     return;
580   } else if (Dest.empty()) {     // Just copy the result in...
581     Dest = Src;
582   } else if (Src.size() == 1) {  // Insert a single element...
583     const GlobalValue *V = Src[0];
584     std::vector<GlobalValue*>::iterator I =
585       std::lower_bound(Dest.begin(), Dest.end(), V);
586     if (I == Dest.end() || *I != Src[0])  // If not already contained...
587       Dest.insert(I, Src[0]);
588   } else if (Dest.size() == 1) {
589     GlobalValue *Tmp = Dest[0];           // Save value in temporary...
590     Dest = Src;                           // Copy over list...
591     std::vector<GlobalValue*>::iterator I =
592       std::lower_bound(Dest.begin(), Dest.end(), Tmp);
593     if (I == Dest.end() || *I != Tmp)     // If not already contained...
594       Dest.insert(I, Tmp);
595
596   } else {
597     // Make a copy to the side of Dest...
598     std::vector<GlobalValue*> Old(Dest);
599     
600     // Make space for all of the type entries now...
601     Dest.resize(Dest.size()+Src.size());
602     
603     // Merge the two sorted ranges together... into Dest.
604     std::merge(Old.begin(), Old.end(), Src.begin(), Src.end(), Dest.begin());
605     
606     // Now erase any duplicate entries that may have accumulated into the 
607     // vectors (because they were in both of the input sets)
608     Dest.erase(std::unique(Dest.begin(), Dest.end()), Dest.end());
609   }
610 }
611
612 void DSNode::mergeGlobals(const std::vector<GlobalValue*> &RHS) {
613   MergeSortedVectors(Globals, RHS);
614 }
615
616 // MergeNodes - Helper function for DSNode::mergeWith().
617 // This function does the hard work of merging two nodes, CurNodeH
618 // and NH after filtering out trivial cases and making sure that
619 // CurNodeH.offset >= NH.offset.
620 // 
621 // ***WARNING***
622 // Since merging may cause either node to go away, we must always
623 // use the node-handles to refer to the nodes.  These node handles are
624 // automatically updated during merging, so will always provide access
625 // to the correct node after a merge.
626 //
627 void DSNode::MergeNodes(DSNodeHandle& CurNodeH, DSNodeHandle& NH) {
628   assert(CurNodeH.getOffset() >= NH.getOffset() &&
629          "This should have been enforced in the caller.");
630
631   // Now we know that Offset >= NH.Offset, so convert it so our "Offset" (with
632   // respect to NH.Offset) is now zero.  NOffset is the distance from the base
633   // of our object that N starts from.
634   //
635   unsigned NOffset = CurNodeH.getOffset()-NH.getOffset();
636   unsigned NSize = NH.getNode()->getSize();
637
638   // If the two nodes are of different size, and the smaller node has the array
639   // bit set, collapse!
640   if (NSize != CurNodeH.getNode()->getSize()) {
641     if (NSize < CurNodeH.getNode()->getSize()) {
642       if (NH.getNode()->isArray())
643         NH.getNode()->foldNodeCompletely();
644     } else if (CurNodeH.getNode()->isArray()) {
645       NH.getNode()->foldNodeCompletely();
646     }
647   }
648
649   // Merge the type entries of the two nodes together...    
650   if (NH.getNode()->Ty != Type::VoidTy)
651     CurNodeH.getNode()->mergeTypeInfo(NH.getNode()->Ty, NOffset);
652   assert(!CurNodeH.getNode()->isDeadNode());
653
654   // If we are merging a node with a completely folded node, then both nodes are
655   // now completely folded.
656   //
657   if (CurNodeH.getNode()->isNodeCompletelyFolded()) {
658     if (!NH.getNode()->isNodeCompletelyFolded()) {
659       NH.getNode()->foldNodeCompletely();
660       assert(NH.getNode() && NH.getOffset() == 0 &&
661              "folding did not make offset 0?");
662       NOffset = NH.getOffset();
663       NSize = NH.getNode()->getSize();
664       assert(NOffset == 0 && NSize == 1);
665     }
666   } else if (NH.getNode()->isNodeCompletelyFolded()) {
667     CurNodeH.getNode()->foldNodeCompletely();
668     assert(CurNodeH.getNode() && CurNodeH.getOffset() == 0 &&
669            "folding did not make offset 0?");
670     NOffset = NH.getOffset();
671     NSize = NH.getNode()->getSize();
672     assert(NOffset == 0 && NSize == 1);
673   }
674
675   DSNode *N = NH.getNode();
676   if (CurNodeH.getNode() == N || N == 0) return;
677   assert(!CurNodeH.getNode()->isDeadNode());
678
679   // Merge the NodeType information.
680   CurNodeH.getNode()->NodeType |= N->NodeType;
681
682   // Start forwarding to the new node!
683   N->forwardNode(CurNodeH.getNode(), NOffset);
684   assert(!CurNodeH.getNode()->isDeadNode());
685
686   // Make all of the outgoing links of N now be outgoing links of CurNodeH.
687   //
688   for (unsigned i = 0; i < N->getNumLinks(); ++i) {
689     DSNodeHandle &Link = N->getLink(i << DS::PointerShift);
690     if (Link.getNode()) {
691       // Compute the offset into the current node at which to
692       // merge this link.  In the common case, this is a linear
693       // relation to the offset in the original node (with
694       // wrapping), but if the current node gets collapsed due to
695       // recursive merging, we must make sure to merge in all remaining
696       // links at offset zero.
697       unsigned MergeOffset = 0;
698       DSNode *CN = CurNodeH.getNode();
699       if (CN->Size != 1)
700         MergeOffset = ((i << DS::PointerShift)+NOffset) % CN->getSize();
701       CN->addEdgeTo(MergeOffset, Link);
702     }
703   }
704
705   // Now that there are no outgoing edges, all of the Links are dead.
706   N->Links.clear();
707
708   // Merge the globals list...
709   if (!N->Globals.empty()) {
710     CurNodeH.getNode()->mergeGlobals(N->Globals);
711
712     // Delete the globals from the old node...
713     std::vector<GlobalValue*>().swap(N->Globals);
714   }
715 }
716
717
718 // mergeWith - Merge this node and the specified node, moving all links to and
719 // from the argument node into the current node, deleting the node argument.
720 // Offset indicates what offset the specified node is to be merged into the
721 // current node.
722 //
723 // The specified node may be a null pointer (in which case, we update it to
724 // point to this node).
725 //
726 void DSNode::mergeWith(const DSNodeHandle &NH, unsigned Offset) {
727   DSNode *N = NH.getNode();
728   if (N == this && NH.getOffset() == Offset)
729     return;  // Noop
730
731   // If the RHS is a null node, make it point to this node!
732   if (N == 0) {
733     NH.mergeWith(DSNodeHandle(this, Offset));
734     return;
735   }
736
737   assert(!N->isDeadNode() && !isDeadNode());
738   assert(!hasNoReferrers() && "Should not try to fold a useless node!");
739
740   if (N == this) {
741     // We cannot merge two pieces of the same node together, collapse the node
742     // completely.
743     DEBUG(std::cerr << "Attempting to merge two chunks of"
744                     << " the same node together!\n");
745     foldNodeCompletely();
746     return;
747   }
748
749   // If both nodes are not at offset 0, make sure that we are merging the node
750   // at an later offset into the node with the zero offset.
751   //
752   if (Offset < NH.getOffset()) {
753     N->mergeWith(DSNodeHandle(this, Offset), NH.getOffset());
754     return;
755   } else if (Offset == NH.getOffset() && getSize() < N->getSize()) {
756     // If the offsets are the same, merge the smaller node into the bigger node
757     N->mergeWith(DSNodeHandle(this, Offset), NH.getOffset());
758     return;
759   }
760
761   // Ok, now we can merge the two nodes.  Use a static helper that works with
762   // two node handles, since "this" may get merged away at intermediate steps.
763   DSNodeHandle CurNodeH(this, Offset);
764   DSNodeHandle NHCopy(NH);
765   DSNode::MergeNodes(CurNodeH, NHCopy);
766 }
767
768
769 //===----------------------------------------------------------------------===//
770 // ReachabilityCloner Implementation
771 //===----------------------------------------------------------------------===//
772
773 DSNodeHandle ReachabilityCloner::getClonedNH(const DSNodeHandle &SrcNH) {
774   if (SrcNH.isNull()) return DSNodeHandle();
775   const DSNode *SN = SrcNH.getNode();
776
777   DSNodeHandle &NH = NodeMap[SN];
778   if (!NH.isNull())    // Node already mapped?
779     return DSNodeHandle(NH.getNode(), NH.getOffset()+SrcNH.getOffset());
780
781   DSNode *DN = new DSNode(*SN, &Dest, true /* Null out all links */);
782   DN->maskNodeTypes(BitsToKeep);
783   NH = DN;
784   
785   // Next, recursively clone all outgoing links as necessary.  Note that
786   // adding these links can cause the node to collapse itself at any time, and
787   // the current node may be merged with arbitrary other nodes.  For this
788   // reason, we must always go through NH.
789   DN = 0;
790   for (unsigned i = 0, e = SN->getNumLinks(); i != e; ++i) {
791     const DSNodeHandle &SrcEdge = SN->getLink(i << DS::PointerShift);
792     if (!SrcEdge.isNull()) {
793       const DSNodeHandle &DestEdge = getClonedNH(SrcEdge);
794       // Compute the offset into the current node at which to
795       // merge this link.  In the common case, this is a linear
796       // relation to the offset in the original node (with
797       // wrapping), but if the current node gets collapsed due to
798       // recursive merging, we must make sure to merge in all remaining
799       // links at offset zero.
800       unsigned MergeOffset = 0;
801       DSNode *CN = NH.getNode();
802       if (CN->getSize() != 1)
803         MergeOffset = ((i << DS::PointerShift)+NH.getOffset()
804                        - SrcNH.getOffset()) %CN->getSize();
805       CN->addEdgeTo(MergeOffset, DestEdge);
806     }
807   }
808   
809   // If this node contains any globals, make sure they end up in the scalar
810   // map with the correct offset.
811   for (DSNode::global_iterator I = SN->global_begin(), E = SN->global_end();
812        I != E; ++I) {
813     GlobalValue *GV = *I;
814     const DSNodeHandle &SrcGNH = Src.getNodeForValue(GV);
815     DSNodeHandle &DestGNH = NodeMap[SrcGNH.getNode()];
816     assert(DestGNH.getNode() == NH.getNode() &&"Global mapping inconsistent");
817     Dest.getNodeForValue(GV).mergeWith(DSNodeHandle(DestGNH.getNode(),
818                                        DestGNH.getOffset()+SrcGNH.getOffset()));
819     
820     if (CloneFlags & DSGraph::UpdateInlinedGlobals)
821       Dest.getInlinedGlobals().insert(GV);
822   }
823
824   return DSNodeHandle(NH.getNode(), NH.getOffset()+SrcNH.getOffset());
825 }
826
827 void ReachabilityCloner::merge(const DSNodeHandle &NH,
828                                const DSNodeHandle &SrcNH) {
829   if (SrcNH.isNull()) return;  // Noop
830   if (NH.isNull()) {
831     // If there is no destination node, just clone the source and assign the
832     // destination node to be it.
833     NH.mergeWith(getClonedNH(SrcNH));
834     return;
835   }
836
837   // Okay, at this point, we know that we have both a destination and a source
838   // node that need to be merged.  Check to see if the source node has already
839   // been cloned.
840   const DSNode *SN = SrcNH.getNode();
841   DSNodeHandle &SCNH = NodeMap[SN];  // SourceClonedNodeHandle
842   if (SCNH.getNode()) {   // Node already cloned?
843     NH.mergeWith(DSNodeHandle(SCNH.getNode(),
844                               SCNH.getOffset()+SrcNH.getOffset()));
845
846     return;  // Nothing to do!
847   }
848
849   // Okay, so the source node has not already been cloned.  Instead of creating
850   // a new DSNode, only to merge it into the one we already have, try to perform
851   // the merge in-place.  The only case we cannot handle here is when the offset
852   // into the existing node is less than the offset into the virtual node we are
853   // merging in.  In this case, we have to extend the existing node, which
854   // requires an allocation anyway.
855   DSNode *DN = NH.getNode();   // Make sure the Offset is up-to-date
856   if (NH.getOffset() >= SrcNH.getOffset()) {
857     if (!DN->isNodeCompletelyFolded()) {
858       // Make sure the destination node is folded if the source node is folded.
859       if (SN->isNodeCompletelyFolded()) {
860         DN->foldNodeCompletely();
861         DN = NH.getNode();
862       } else if (SN->getSize() != DN->getSize()) {
863         // If the two nodes are of different size, and the smaller node has the
864         // array bit set, collapse!
865         if (SN->getSize() < DN->getSize()) {
866           if (SN->isArray()) {
867             DN->foldNodeCompletely();
868             DN = NH.getNode();
869           }
870         } else if (DN->isArray()) {
871           DN->foldNodeCompletely();
872           DN = NH.getNode();
873         }
874       }
875     
876       // Merge the type entries of the two nodes together...    
877       if (SN->getType() != Type::VoidTy && !DN->isNodeCompletelyFolded()) {
878         DN->mergeTypeInfo(SN->getType(), NH.getOffset()-SrcNH.getOffset());
879         DN = NH.getNode();
880       }
881     }
882
883     assert(!DN->isDeadNode());
884     
885     // Merge the NodeType information.
886     DN->mergeNodeFlags(SN->getNodeFlags() & BitsToKeep);
887
888     // Before we start merging outgoing links and updating the scalar map, make
889     // sure it is known that this is the representative node for the src node.
890     SCNH = DSNodeHandle(DN, NH.getOffset()-SrcNH.getOffset());
891
892     // If the source node contains any globals, make sure they end up in the
893     // scalar map with the correct offset.
894     if (SN->global_begin() != SN->global_end()) {
895       // Update the globals in the destination node itself.
896       DN->mergeGlobals(SN->getGlobals());
897
898       // Update the scalar map for the graph we are merging the source node
899       // into.
900       for (DSNode::global_iterator I = SN->global_begin(), E = SN->global_end();
901            I != E; ++I) {
902         GlobalValue *GV = *I;
903         const DSNodeHandle &SrcGNH = Src.getNodeForValue(GV);
904         DSNodeHandle &DestGNH = NodeMap[SrcGNH.getNode()];
905         assert(DestGNH.getNode()==NH.getNode() &&"Global mapping inconsistent");
906         Dest.getNodeForValue(GV).mergeWith(DSNodeHandle(DestGNH.getNode(),
907                                       DestGNH.getOffset()+SrcGNH.getOffset()));
908         
909         if (CloneFlags & DSGraph::UpdateInlinedGlobals)
910           Dest.getInlinedGlobals().insert(GV);
911       }
912     }
913   } else {
914     // We cannot handle this case without allocating a temporary node.  Fall
915     // back on being simple.
916     DSNode *NewDN = new DSNode(*SN, &Dest, true /* Null out all links */);
917     NewDN->maskNodeTypes(BitsToKeep);
918
919     unsigned NHOffset = NH.getOffset();
920     NH.mergeWith(DSNodeHandle(NewDN, SrcNH.getOffset()));
921
922     assert(NH.getNode() &&
923            (NH.getOffset() > NHOffset ||
924             (NH.getOffset() == 0 && NH.getNode()->isNodeCompletelyFolded())) &&
925            "Merging did not adjust the offset!");
926
927     // Before we start merging outgoing links and updating the scalar map, make
928     // sure it is known that this is the representative node for the src node.
929     SCNH = DSNodeHandle(NH.getNode(), NH.getOffset()-SrcNH.getOffset());
930
931     // If the source node contained any globals, make sure to create entries 
932     // in the scalar map for them!
933     for (DSNode::global_iterator I = SN->global_begin(), E = SN->global_end();
934          I != E; ++I) {
935       GlobalValue *GV = *I;
936       const DSNodeHandle &SrcGNH = Src.getNodeForValue(GV);
937       DSNodeHandle &DestGNH = NodeMap[SrcGNH.getNode()];
938       assert(DestGNH.getNode()==NH.getNode() &&"Global mapping inconsistent");
939       assert(SrcGNH.getNode() == SN && "Global mapping inconsistent");
940       Dest.getNodeForValue(GV).mergeWith(DSNodeHandle(DestGNH.getNode(),
941                                     DestGNH.getOffset()+SrcGNH.getOffset()));
942       
943       if (CloneFlags & DSGraph::UpdateInlinedGlobals)
944         Dest.getInlinedGlobals().insert(GV);
945     }
946   }
947
948
949   // Next, recursively merge all outgoing links as necessary.  Note that
950   // adding these links can cause the destination node to collapse itself at
951   // any time, and the current node may be merged with arbitrary other nodes.
952   // For this reason, we must always go through NH.
953   DN = 0;
954   for (unsigned i = 0, e = SN->getNumLinks(); i != e; ++i) {
955     const DSNodeHandle &SrcEdge = SN->getLink(i << DS::PointerShift);
956     if (!SrcEdge.isNull()) {
957       // Compute the offset into the current node at which to
958       // merge this link.  In the common case, this is a linear
959       // relation to the offset in the original node (with
960       // wrapping), but if the current node gets collapsed due to
961       // recursive merging, we must make sure to merge in all remaining
962       // links at offset zero.
963       unsigned MergeOffset = 0;
964       DSNode *CN = SCNH.getNode();
965       if (CN->getSize() != 1)
966         MergeOffset = ((i << DS::PointerShift)+SCNH.getOffset()) %CN->getSize();
967       
968       // Perform the recursive merging.  Make sure to create a temporary NH,
969       // because the Link can disappear in the process of recursive merging.
970       DSNodeHandle Tmp = CN->getLink(MergeOffset);
971       merge(Tmp, SrcEdge);
972     }
973   }
974 }
975
976 /// mergeCallSite - Merge the nodes reachable from the specified src call
977 /// site into the nodes reachable from DestCS.
978 void ReachabilityCloner::mergeCallSite(const DSCallSite &DestCS,
979                                        const DSCallSite &SrcCS) {
980   merge(DestCS.getRetVal(), SrcCS.getRetVal());
981   unsigned MinArgs = DestCS.getNumPtrArgs();
982   if (SrcCS.getNumPtrArgs() < MinArgs) MinArgs = SrcCS.getNumPtrArgs();
983   
984   for (unsigned a = 0; a != MinArgs; ++a)
985     merge(DestCS.getPtrArg(a), SrcCS.getPtrArg(a));
986 }
987
988
989 //===----------------------------------------------------------------------===//
990 // DSCallSite Implementation
991 //===----------------------------------------------------------------------===//
992
993 // Define here to avoid including iOther.h and BasicBlock.h in DSGraph.h
994 Function &DSCallSite::getCaller() const {
995   return *Site.getInstruction()->getParent()->getParent();
996 }
997
998 void DSCallSite::InitNH(DSNodeHandle &NH, const DSNodeHandle &Src,
999                         ReachabilityCloner &RC) {
1000   NH = RC.getClonedNH(Src);
1001 }
1002
1003 //===----------------------------------------------------------------------===//
1004 // DSGraph Implementation
1005 //===----------------------------------------------------------------------===//
1006
1007 /// getFunctionNames - Return a space separated list of the name of the
1008 /// functions in this graph (if any)
1009 std::string DSGraph::getFunctionNames() const {
1010   switch (getReturnNodes().size()) {
1011   case 0: return "Globals graph";
1012   case 1: return getReturnNodes().begin()->first->getName();
1013   default:
1014     std::string Return;
1015     for (DSGraph::ReturnNodesTy::const_iterator I = getReturnNodes().begin();
1016          I != getReturnNodes().end(); ++I)
1017       Return += I->first->getName() + " ";
1018     Return.erase(Return.end()-1, Return.end());   // Remove last space character
1019     return Return;
1020   }
1021 }
1022
1023
1024 DSGraph::DSGraph(const DSGraph &G) : GlobalsGraph(0), TD(G.TD) {
1025   PrintAuxCalls = false;
1026   NodeMapTy NodeMap;
1027   cloneInto(G, ScalarMap, ReturnNodes, NodeMap);
1028 }
1029
1030 DSGraph::DSGraph(const DSGraph &G, NodeMapTy &NodeMap)
1031   : GlobalsGraph(0), TD(G.TD) {
1032   PrintAuxCalls = false;
1033   cloneInto(G, ScalarMap, ReturnNodes, NodeMap);
1034 }
1035
1036 DSGraph::~DSGraph() {
1037   FunctionCalls.clear();
1038   AuxFunctionCalls.clear();
1039   InlinedGlobals.clear();
1040   ScalarMap.clear();
1041   ReturnNodes.clear();
1042
1043   // Drop all intra-node references, so that assertions don't fail...
1044   for (node_iterator NI = node_begin(), E = node_end(); NI != E; ++NI)
1045     (*NI)->dropAllReferences();
1046
1047   // Free all of the nodes.
1048   Nodes.clear();
1049 }
1050
1051 // dump - Allow inspection of graph in a debugger.
1052 void DSGraph::dump() const { print(std::cerr); }
1053
1054
1055 /// remapLinks - Change all of the Links in the current node according to the
1056 /// specified mapping.
1057 ///
1058 void DSNode::remapLinks(DSGraph::NodeMapTy &OldNodeMap) {
1059   for (unsigned i = 0, e = Links.size(); i != e; ++i)
1060     if (DSNode *N = Links[i].getNode()) {
1061       DSGraph::NodeMapTy::const_iterator ONMI = OldNodeMap.find(N);
1062       if (ONMI != OldNodeMap.end()) {
1063         Links[i].setNode(ONMI->second.getNode());
1064         Links[i].setOffset(Links[i].getOffset()+ONMI->second.getOffset());
1065       }
1066     }
1067 }
1068
1069 /// updateFromGlobalGraph - This function rematerializes global nodes and
1070 /// nodes reachable from them from the globals graph into the current graph.
1071 /// It uses the vector InlinedGlobals to avoid cloning and merging globals that
1072 /// are already up-to-date in the current graph.  In practice, in the TD pass,
1073 /// this is likely to be a large fraction of the live global nodes in each
1074 /// function (since most live nodes are likely to have been brought up-to-date
1075 /// in at _some_ caller or callee).
1076 /// 
1077 void DSGraph::updateFromGlobalGraph() {
1078   TIME_REGION(X, "updateFromGlobalGraph");
1079   ReachabilityCloner RC(*this, *GlobalsGraph, 0);
1080
1081   // Clone the non-up-to-date global nodes into this graph.
1082   for (DSScalarMap::global_iterator I = getScalarMap().global_begin(),
1083          E = getScalarMap().global_end(); I != E; ++I)
1084     if (InlinedGlobals.count(*I) == 0) { // GNode is not up-to-date
1085       DSScalarMap::iterator It = GlobalsGraph->ScalarMap.find(*I);
1086       if (It != GlobalsGraph->ScalarMap.end())
1087         RC.merge(getNodeForValue(*I), It->second);
1088     }
1089 }
1090
1091 /// cloneInto - Clone the specified DSGraph into the current graph.  The
1092 /// translated ScalarMap for the old function is filled into the OldValMap
1093 /// member, and the translated ReturnNodes map is returned into ReturnNodes.
1094 ///
1095 /// The CloneFlags member controls various aspects of the cloning process.
1096 ///
1097 void DSGraph::cloneInto(const DSGraph &G, DSScalarMap &OldValMap,
1098                         ReturnNodesTy &OldReturnNodes, NodeMapTy &OldNodeMap,
1099                         unsigned CloneFlags) {
1100   TIME_REGION(X, "cloneInto");
1101   assert(OldNodeMap.empty() && "Returned OldNodeMap should be empty!");
1102   assert(&G != this && "Cannot clone graph into itself!");
1103
1104   // Remember the last node that existed before, or node_end() if there are no
1105   // nodes.
1106   node_iterator FN = node_end();
1107   if (FN != node_begin()) --FN;
1108
1109   // Remove alloca or mod/ref bits as specified...
1110   unsigned BitsToClear = ((CloneFlags & StripAllocaBit)? DSNode::AllocaNode : 0)
1111     | ((CloneFlags & StripModRefBits)? (DSNode::Modified | DSNode::Read) : 0)
1112     | ((CloneFlags & StripIncompleteBit)? DSNode::Incomplete : 0);
1113   BitsToClear |= DSNode::DEAD;  // Clear dead flag...
1114   for (node_iterator I = G.node_begin(), E = G.node_end(); I != E; ++I)
1115     if (!(*I)->isForwarding()) {
1116       DSNode *New = new DSNode(**I, this);
1117       New->maskNodeTypes(~BitsToClear);
1118       OldNodeMap[*I] = New;
1119     }
1120
1121 #ifndef NDEBUG
1122   Timer::addPeakMemoryMeasurement();
1123 #endif
1124
1125   // Move FN to the first newly added node.
1126   if (FN != node_end())
1127     ++FN;
1128   else
1129     FN = node_begin();
1130
1131   // Rewrite the links in the new nodes to point into the current graph now.
1132   for (; FN != node_end(); ++FN)
1133     (*FN)->remapLinks(OldNodeMap);
1134
1135   // Copy the scalar map... merging all of the global nodes...
1136   for (DSScalarMap::const_iterator I = G.ScalarMap.begin(),
1137          E = G.ScalarMap.end(); I != E; ++I) {
1138     DSNodeHandle &MappedNode = OldNodeMap[I->second.getNode()];
1139     DSNodeHandle &H = OldValMap[I->first];
1140     H.mergeWith(DSNodeHandle(MappedNode.getNode(),
1141                              I->second.getOffset()+MappedNode.getOffset()));
1142
1143     // If this is a global, add the global to this fn or merge if already exists
1144     if (GlobalValue* GV = dyn_cast<GlobalValue>(I->first)) {
1145       ScalarMap[GV].mergeWith(H);
1146       if (CloneFlags & DSGraph::UpdateInlinedGlobals)
1147         InlinedGlobals.insert(GV);
1148     }
1149   }
1150
1151   if (!(CloneFlags & DontCloneCallNodes)) {
1152     // Copy the function calls list...
1153     unsigned FC = FunctionCalls.size();  // FirstCall
1154     FunctionCalls.reserve(FC+G.FunctionCalls.size());
1155     for (unsigned i = 0, ei = G.FunctionCalls.size(); i != ei; ++i)
1156       FunctionCalls.push_back(DSCallSite(G.FunctionCalls[i], OldNodeMap));
1157   }
1158
1159   if (!(CloneFlags & DontCloneAuxCallNodes)) {
1160     // Copy the auxiliary function calls list...
1161     unsigned FC = AuxFunctionCalls.size();  // FirstCall
1162     AuxFunctionCalls.reserve(FC+G.AuxFunctionCalls.size());
1163     for (unsigned i = 0, ei = G.AuxFunctionCalls.size(); i != ei; ++i)
1164       AuxFunctionCalls.push_back(DSCallSite(G.AuxFunctionCalls[i], OldNodeMap));
1165   }
1166
1167   // Map the return node pointers over...
1168   for (ReturnNodesTy::const_iterator I = G.getReturnNodes().begin(),
1169          E = G.getReturnNodes().end(); I != E; ++I) {
1170     const DSNodeHandle &Ret = I->second;
1171     DSNodeHandle &MappedRet = OldNodeMap[Ret.getNode()];
1172     OldReturnNodes.insert(std::make_pair(I->first,
1173                           DSNodeHandle(MappedRet.getNode(),
1174                                        MappedRet.getOffset()+Ret.getOffset())));
1175   }
1176 }
1177
1178
1179 /// mergeInGraph - The method is used for merging graphs together.  If the
1180 /// argument graph is not *this, it makes a clone of the specified graph, then
1181 /// merges the nodes specified in the call site with the formal arguments in the
1182 /// graph.
1183 ///
1184 void DSGraph::mergeInGraph(const DSCallSite &CS, Function &F,
1185                            const DSGraph &Graph, unsigned CloneFlags) {
1186   TIME_REGION(X, "mergeInGraph");
1187
1188   // If this is not a recursive call, clone the graph into this graph...
1189   if (&Graph != this) {
1190     // Clone the callee's graph into the current graph, keeping track of where
1191     // scalars in the old graph _used_ to point, and of the new nodes matching
1192     // nodes of the old graph.
1193     ReachabilityCloner RC(*this, Graph, CloneFlags);
1194     
1195     // Set up argument bindings
1196     Function::aiterator AI = F.abegin();
1197     for (unsigned i = 0, e = CS.getNumPtrArgs(); i != e; ++i, ++AI) {
1198       // Advance the argument iterator to the first pointer argument...
1199       while (AI != F.aend() && !isPointerType(AI->getType())) {
1200         ++AI;
1201 #ifndef NDEBUG  // FIXME: We should merge vararg arguments!
1202         if (AI == F.aend() && !F.getFunctionType()->isVarArg())
1203           std::cerr << "Bad call to Function: " << F.getName() << "\n";
1204 #endif
1205       }
1206       if (AI == F.aend()) break;
1207       
1208       // Add the link from the argument scalar to the provided value.
1209       RC.merge(CS.getPtrArg(i), Graph.getNodeForValue(AI));
1210     }
1211     
1212     // Map the return node pointer over.
1213     if (CS.getRetVal().getNode())
1214       RC.merge(CS.getRetVal(), Graph.getReturnNodeFor(F));
1215     
1216     // If requested, copy the calls or aux-calls lists.
1217     if (!(CloneFlags & DontCloneCallNodes)) {
1218       // Copy the function calls list...
1219       FunctionCalls.reserve(FunctionCalls.size()+Graph.FunctionCalls.size());
1220       for (unsigned i = 0, ei = Graph.FunctionCalls.size(); i != ei; ++i)
1221         FunctionCalls.push_back(DSCallSite(Graph.FunctionCalls[i], RC));
1222     }
1223     
1224     if (!(CloneFlags & DontCloneAuxCallNodes)) {
1225       // Copy the auxiliary function calls list...
1226       AuxFunctionCalls.reserve(AuxFunctionCalls.size()+
1227                                Graph.AuxFunctionCalls.size());
1228       for (unsigned i = 0, ei = Graph.AuxFunctionCalls.size(); i != ei; ++i)
1229         AuxFunctionCalls.push_back(DSCallSite(Graph.AuxFunctionCalls[i], RC));
1230     }
1231     
1232     // If the user requested it, add the nodes that we need to clone to the
1233     // RootNodes set.
1234     if (!EnableDSNodeGlobalRootsHack)
1235       for (node_iterator NI = Graph.node_begin(), E = Graph.node_end();
1236            NI != E; ++NI)
1237         if (!(*NI)->getGlobals().empty())
1238           RC.getClonedNH(*NI);
1239                                                  
1240   } else {
1241     DSNodeHandle RetVal = getReturnNodeFor(F);
1242
1243     // Merge the return value with the return value of the context...
1244     RetVal.mergeWith(CS.getRetVal());
1245     
1246     // Resolve all of the function arguments...
1247     Function::aiterator AI = F.abegin();
1248     
1249     for (unsigned i = 0, e = CS.getNumPtrArgs(); i != e; ++i, ++AI) {
1250       // Advance the argument iterator to the first pointer argument...
1251       while (AI != F.aend() && !isPointerType(AI->getType())) {
1252         ++AI;
1253 #ifndef NDEBUG // FIXME: We should merge varargs arguments!!
1254         if (AI == F.aend() && !F.getFunctionType()->isVarArg())
1255           std::cerr << "Bad call to Function: " << F.getName() << "\n";
1256 #endif
1257       }
1258       if (AI == F.aend()) break;
1259       
1260       // Add the link from the argument scalar to the provided value
1261       DSNodeHandle &NH = getNodeForValue(AI);
1262       assert(NH.getNode() && "Pointer argument without scalarmap entry?");
1263       NH.mergeWith(CS.getPtrArg(i));
1264     }
1265   }
1266 }
1267
1268 /// getCallSiteForArguments - Get the arguments and return value bindings for
1269 /// the specified function in the current graph.
1270 ///
1271 DSCallSite DSGraph::getCallSiteForArguments(Function &F) const {
1272   std::vector<DSNodeHandle> Args;
1273
1274   for (Function::aiterator I = F.abegin(), E = F.aend(); I != E; ++I)
1275     if (isPointerType(I->getType()))
1276       Args.push_back(getNodeForValue(I));
1277
1278   return DSCallSite(CallSite(), getReturnNodeFor(F), &F, Args);
1279 }
1280
1281
1282
1283 // markIncompleteNodes - Mark the specified node as having contents that are not
1284 // known with the current analysis we have performed.  Because a node makes all
1285 // of the nodes it can reach incomplete if the node itself is incomplete, we
1286 // must recursively traverse the data structure graph, marking all reachable
1287 // nodes as incomplete.
1288 //
1289 static void markIncompleteNode(DSNode *N) {
1290   // Stop recursion if no node, or if node already marked...
1291   if (N == 0 || N->isIncomplete()) return;
1292
1293   // Actually mark the node
1294   N->setIncompleteMarker();
1295
1296   // Recursively process children...
1297   for (unsigned i = 0, e = N->getSize(); i < e; i += DS::PointerSize)
1298     if (DSNode *DSN = N->getLink(i).getNode())
1299       markIncompleteNode(DSN);
1300 }
1301
1302 static void markIncomplete(DSCallSite &Call) {
1303   // Then the return value is certainly incomplete!
1304   markIncompleteNode(Call.getRetVal().getNode());
1305
1306   // All objects pointed to by function arguments are incomplete!
1307   for (unsigned i = 0, e = Call.getNumPtrArgs(); i != e; ++i)
1308     markIncompleteNode(Call.getPtrArg(i).getNode());
1309 }
1310
1311 // markIncompleteNodes - Traverse the graph, identifying nodes that may be
1312 // modified by other functions that have not been resolved yet.  This marks
1313 // nodes that are reachable through three sources of "unknownness":
1314 //
1315 //  Global Variables, Function Calls, and Incoming Arguments
1316 //
1317 // For any node that may have unknown components (because something outside the
1318 // scope of current analysis may have modified it), the 'Incomplete' flag is
1319 // added to the NodeType.
1320 //
1321 void DSGraph::markIncompleteNodes(unsigned Flags) {
1322   // Mark any incoming arguments as incomplete...
1323   if (Flags & DSGraph::MarkFormalArgs)
1324     for (ReturnNodesTy::iterator FI = ReturnNodes.begin(), E =ReturnNodes.end();
1325          FI != E; ++FI) {
1326       Function &F = *FI->first;
1327       if (F.getName() != "main")
1328         for (Function::aiterator I = F.abegin(), E = F.aend(); I != E; ++I)
1329           if (isPointerType(I->getType()))
1330             markIncompleteNode(getNodeForValue(I).getNode());
1331     }
1332
1333   // Mark stuff passed into functions calls as being incomplete...
1334   if (!shouldPrintAuxCalls())
1335     for (unsigned i = 0, e = FunctionCalls.size(); i != e; ++i)
1336       markIncomplete(FunctionCalls[i]);
1337   else
1338     for (unsigned i = 0, e = AuxFunctionCalls.size(); i != e; ++i)
1339       markIncomplete(AuxFunctionCalls[i]);
1340     
1341
1342   // Mark all global nodes as incomplete...
1343   if ((Flags & DSGraph::IgnoreGlobals) == 0)
1344     for (node_iterator NI = node_begin(), E = node_end(); NI != E; ++NI)
1345       if ((*NI)->isGlobalNode() && (*NI)->getNumLinks())
1346         markIncompleteNode(*NI);
1347 }
1348
1349 static inline void killIfUselessEdge(DSNodeHandle &Edge) {
1350   if (DSNode *N = Edge.getNode())  // Is there an edge?
1351     if (N->getNumReferrers() == 1)  // Does it point to a lonely node?
1352       // No interesting info?
1353       if ((N->getNodeFlags() & ~DSNode::Incomplete) == 0 &&
1354           N->getType() == Type::VoidTy && !N->isNodeCompletelyFolded())
1355         Edge.setNode(0);  // Kill the edge!
1356 }
1357
1358 static inline bool nodeContainsExternalFunction(const DSNode *N) {
1359   const std::vector<GlobalValue*> &Globals = N->getGlobals();
1360   for (unsigned i = 0, e = Globals.size(); i != e; ++i)
1361     if (Globals[i]->isExternal())
1362       return true;
1363   return false;
1364 }
1365
1366 static void removeIdenticalCalls(std::vector<DSCallSite> &Calls) {
1367   // Remove trivially identical function calls
1368   unsigned NumFns = Calls.size();
1369   std::sort(Calls.begin(), Calls.end());  // Sort by callee as primary key!
1370
1371 #if 1
1372   // Scan the call list cleaning it up as necessary...
1373   DSNode   *LastCalleeNode = 0;
1374   Function *LastCalleeFunc = 0;
1375   unsigned NumDuplicateCalls = 0;
1376   bool LastCalleeContainsExternalFunction = false;
1377   for (unsigned i = 0; i != Calls.size(); ++i) {
1378     DSCallSite &CS = Calls[i];
1379
1380     // If the Callee is a useless edge, this must be an unreachable call site,
1381     // eliminate it.
1382     if (CS.isIndirectCall() && CS.getCalleeNode()->getNumReferrers() == 1 &&
1383         CS.getCalleeNode()->getNodeFlags() == 0) {  // No useful info?
1384 #ifndef NDEBUG
1385       std::cerr << "WARNING: Useless call site found??\n";
1386 #endif
1387       CS.swap(Calls.back());
1388       Calls.pop_back();
1389       --i;
1390     } else {
1391       // If the return value or any arguments point to a void node with no
1392       // information at all in it, and the call node is the only node to point
1393       // to it, remove the edge to the node (killing the node).
1394       //
1395       killIfUselessEdge(CS.getRetVal());
1396       for (unsigned a = 0, e = CS.getNumPtrArgs(); a != e; ++a)
1397         killIfUselessEdge(CS.getPtrArg(a));
1398       
1399       // If this call site calls the same function as the last call site, and if
1400       // the function pointer contains an external function, this node will
1401       // never be resolved.  Merge the arguments of the call node because no
1402       // information will be lost.
1403       //
1404       if ((CS.isDirectCall()   && CS.getCalleeFunc() == LastCalleeFunc) ||
1405           (CS.isIndirectCall() && CS.getCalleeNode() == LastCalleeNode)) {
1406         ++NumDuplicateCalls;
1407         if (NumDuplicateCalls == 1) {
1408           if (LastCalleeNode)
1409             LastCalleeContainsExternalFunction =
1410               nodeContainsExternalFunction(LastCalleeNode);
1411           else
1412             LastCalleeContainsExternalFunction = LastCalleeFunc->isExternal();
1413         }
1414      
1415         // It is not clear why, but enabling this code makes DSA really
1416         // sensitive to node forwarding.  Basically, with this enabled, DSA
1417         // performs different number of inlinings based on which nodes are
1418         // forwarding or not.  This is clearly a problem, so this code is
1419         // disabled until this can be resolved.
1420 #if 1
1421         if (LastCalleeContainsExternalFunction
1422 #if 0
1423             ||
1424             // This should be more than enough context sensitivity!
1425             // FIXME: Evaluate how many times this is tripped!
1426             NumDuplicateCalls > 20
1427 #endif
1428             ) {
1429           DSCallSite &OCS = Calls[i-1];
1430           OCS.mergeWith(CS);
1431           
1432           // The node will now be eliminated as a duplicate!
1433           if (CS.getNumPtrArgs() < OCS.getNumPtrArgs())
1434             CS = OCS;
1435           else if (CS.getNumPtrArgs() > OCS.getNumPtrArgs())
1436             OCS = CS;
1437         }
1438 #endif
1439       } else {
1440         if (CS.isDirectCall()) {
1441           LastCalleeFunc = CS.getCalleeFunc();
1442           LastCalleeNode = 0;
1443         } else {
1444           LastCalleeNode = CS.getCalleeNode();
1445           LastCalleeFunc = 0;
1446         }
1447         NumDuplicateCalls = 0;
1448       }
1449     }
1450   }
1451 #endif
1452   Calls.erase(std::unique(Calls.begin(), Calls.end()), Calls.end());
1453
1454   // Track the number of call nodes merged away...
1455   NumCallNodesMerged += NumFns-Calls.size();
1456
1457   DEBUG(if (NumFns != Calls.size())
1458           std::cerr << "Merged " << (NumFns-Calls.size()) << " call nodes.\n";);
1459 }
1460
1461
1462 // removeTriviallyDeadNodes - After the graph has been constructed, this method
1463 // removes all unreachable nodes that are created because they got merged with
1464 // other nodes in the graph.  These nodes will all be trivially unreachable, so
1465 // we don't have to perform any non-trivial analysis here.
1466 //
1467 void DSGraph::removeTriviallyDeadNodes() {
1468   TIME_REGION(X, "removeTriviallyDeadNodes");
1469   removeIdenticalCalls(FunctionCalls);
1470   removeIdenticalCalls(AuxFunctionCalls);
1471
1472   // Loop over all of the nodes in the graph, calling getNode on each field.
1473   // This will cause all nodes to update their forwarding edges, causing
1474   // forwarded nodes to be delete-able.
1475   for (node_iterator NI = node_begin(), E = node_end(); NI != E; ++NI) {
1476     DSNode *N = *NI;
1477     for (unsigned l = 0, e = N->getNumLinks(); l != e; ++l)
1478       N->getLink(l*N->getPointerSize()).getNode();
1479   }
1480
1481   // NOTE: This code is disabled.  Though it should, in theory, allow us to
1482   // remove more nodes down below, the scan of the scalar map is incredibly
1483   // expensive for certain programs (with large SCCs).  In the future, if we can
1484   // make the scalar map scan more efficient, then we can reenable this.
1485 #if 0
1486   { TIME_REGION(X, "removeTriviallyDeadNodes:scalarmap");
1487
1488   // Likewise, forward any edges from the scalar nodes.  While we are at it,
1489   // clean house a bit.
1490   for (DSScalarMap::iterator I = ScalarMap.begin(),E = ScalarMap.end();I != E;){
1491     I->second.getNode();
1492     ++I;
1493   }
1494   }
1495 #endif
1496   bool isGlobalsGraph = !GlobalsGraph;
1497
1498   for (NodeListTy::iterator NI = Nodes.begin(), E = Nodes.end(); NI != E; ) {
1499     DSNode &Node = *NI;
1500
1501     // Do not remove *any* global nodes in the globals graph.
1502     // This is a special case because such nodes may not have I, M, R flags set.
1503     if (Node.isGlobalNode() && isGlobalsGraph) {
1504       ++NI;
1505       continue;
1506     }
1507
1508     if (Node.isComplete() && !Node.isModified() && !Node.isRead()) {
1509       // This is a useless node if it has no mod/ref info (checked above),
1510       // outgoing edges (which it cannot, as it is not modified in this
1511       // context), and it has no incoming edges.  If it is a global node it may
1512       // have all of these properties and still have incoming edges, due to the
1513       // scalar map, so we check those now.
1514       //
1515       if (Node.getNumReferrers() == Node.getGlobals().size()) {
1516         const std::vector<GlobalValue*> &Globals = Node.getGlobals();
1517
1518         // Loop through and make sure all of the globals are referring directly
1519         // to the node...
1520         for (unsigned j = 0, e = Globals.size(); j != e; ++j) {
1521           DSNode *N = getNodeForValue(Globals[j]).getNode();
1522           assert(N == &Node && "ScalarMap doesn't match globals list!");
1523         }
1524
1525         // Make sure NumReferrers still agrees, if so, the node is truly dead.
1526         if (Node.getNumReferrers() == Globals.size()) {
1527           for (unsigned j = 0, e = Globals.size(); j != e; ++j)
1528             ScalarMap.erase(Globals[j]);
1529           Node.makeNodeDead();
1530         }
1531       }
1532     }
1533
1534     if (Node.getNodeFlags() == 0 && Node.hasNoReferrers()) {
1535       // This node is dead!
1536       NI = Nodes.erase(NI);    // Erase & remove from node list.
1537     } else {
1538       ++NI;
1539     }
1540   }
1541 }
1542
1543
1544 /// markReachableNodes - This method recursively traverses the specified
1545 /// DSNodes, marking any nodes which are reachable.  All reachable nodes it adds
1546 /// to the set, which allows it to only traverse visited nodes once.
1547 ///
1548 void DSNode::markReachableNodes(hash_set<DSNode*> &ReachableNodes) {
1549   if (this == 0) return;
1550   assert(getForwardNode() == 0 && "Cannot mark a forwarded node!");
1551   if (ReachableNodes.insert(this).second)        // Is newly reachable?
1552     for (unsigned i = 0, e = getSize(); i < e; i += DS::PointerSize)
1553       getLink(i).getNode()->markReachableNodes(ReachableNodes);
1554 }
1555
1556 void DSCallSite::markReachableNodes(hash_set<DSNode*> &Nodes) {
1557   getRetVal().getNode()->markReachableNodes(Nodes);
1558   if (isIndirectCall()) getCalleeNode()->markReachableNodes(Nodes);
1559   
1560   for (unsigned i = 0, e = getNumPtrArgs(); i != e; ++i)
1561     getPtrArg(i).getNode()->markReachableNodes(Nodes);
1562 }
1563
1564 // CanReachAliveNodes - Simple graph walker that recursively traverses the graph
1565 // looking for a node that is marked alive.  If an alive node is found, return
1566 // true, otherwise return false.  If an alive node is reachable, this node is
1567 // marked as alive...
1568 //
1569 static bool CanReachAliveNodes(DSNode *N, hash_set<DSNode*> &Alive,
1570                                hash_set<DSNode*> &Visited,
1571                                bool IgnoreGlobals) {
1572   if (N == 0) return false;
1573   assert(N->getForwardNode() == 0 && "Cannot mark a forwarded node!");
1574
1575   // If this is a global node, it will end up in the globals graph anyway, so we
1576   // don't need to worry about it.
1577   if (IgnoreGlobals && N->isGlobalNode()) return false;
1578
1579   // If we know that this node is alive, return so!
1580   if (Alive.count(N)) return true;
1581
1582   // Otherwise, we don't think the node is alive yet, check for infinite
1583   // recursion.
1584   if (Visited.count(N)) return false;  // Found a cycle
1585   Visited.insert(N);   // No recursion, insert into Visited...
1586
1587   for (unsigned i = 0, e = N->getSize(); i < e; i += DS::PointerSize)
1588     if (CanReachAliveNodes(N->getLink(i).getNode(), Alive, Visited,
1589                            IgnoreGlobals)) {
1590       N->markReachableNodes(Alive);
1591       return true;
1592     }
1593   return false;
1594 }
1595
1596 // CallSiteUsesAliveArgs - Return true if the specified call site can reach any
1597 // alive nodes.
1598 //
1599 static bool CallSiteUsesAliveArgs(DSCallSite &CS, hash_set<DSNode*> &Alive,
1600                                   hash_set<DSNode*> &Visited,
1601                                   bool IgnoreGlobals) {
1602   if (CanReachAliveNodes(CS.getRetVal().getNode(), Alive, Visited,
1603                          IgnoreGlobals))
1604     return true;
1605   if (CS.isIndirectCall() &&
1606       CanReachAliveNodes(CS.getCalleeNode(), Alive, Visited, IgnoreGlobals))
1607     return true;
1608   for (unsigned i = 0, e = CS.getNumPtrArgs(); i != e; ++i)
1609     if (CanReachAliveNodes(CS.getPtrArg(i).getNode(), Alive, Visited,
1610                            IgnoreGlobals))
1611       return true;
1612   return false;
1613 }
1614
1615 // removeDeadNodes - Use a more powerful reachability analysis to eliminate
1616 // subgraphs that are unreachable.  This often occurs because the data
1617 // structure doesn't "escape" into it's caller, and thus should be eliminated
1618 // from the caller's graph entirely.  This is only appropriate to use when
1619 // inlining graphs.
1620 //
1621 void DSGraph::removeDeadNodes(unsigned Flags) {
1622   DEBUG(AssertGraphOK(); if (GlobalsGraph) GlobalsGraph->AssertGraphOK());
1623
1624   // Reduce the amount of work we have to do... remove dummy nodes left over by
1625   // merging...
1626   removeTriviallyDeadNodes();
1627
1628   TIME_REGION(X, "removeDeadNodes");
1629
1630   // FIXME: Merge non-trivially identical call nodes...
1631
1632   // Alive - a set that holds all nodes found to be reachable/alive.
1633   hash_set<DSNode*> Alive;
1634   std::vector<std::pair<Value*, DSNode*> > GlobalNodes;
1635
1636   // Copy and merge all information about globals to the GlobalsGraph if this is
1637   // not a final pass (where unreachable globals are removed).
1638   //
1639   // Strip all alloca bits since the current function is only for the BU pass.
1640   // Strip all incomplete bits since they are short-lived properties and they
1641   // will be correctly computed when rematerializing nodes into the functions.
1642   //
1643   ReachabilityCloner GGCloner(*GlobalsGraph, *this, DSGraph::StripAllocaBit |
1644                               DSGraph::StripIncompleteBit);
1645
1646   // Mark all nodes reachable by (non-global) scalar nodes as alive...
1647   { TIME_REGION(Y, "removeDeadNodes:scalarscan");
1648   for (DSScalarMap::iterator I = ScalarMap.begin(), E = ScalarMap.end(); I !=E;)
1649     if (isa<GlobalValue>(I->first)) {             // Keep track of global nodes
1650       assert(I->second.getNode() && "Null global node?");
1651       assert(I->second.getNode()->isGlobalNode() && "Should be a global node!");
1652       GlobalNodes.push_back(std::make_pair(I->first, I->second.getNode()));
1653
1654       // Make sure that all globals are cloned over as roots.
1655       if (!(Flags & DSGraph::RemoveUnreachableGlobals)) {
1656         DSGraph::ScalarMapTy::iterator SMI = 
1657           GlobalsGraph->getScalarMap().find(I->first);
1658         if (SMI != GlobalsGraph->getScalarMap().end())
1659           GGCloner.merge(SMI->second, I->second);
1660         else
1661           GGCloner.getClonedNH(I->second);
1662       }
1663       ++I;
1664     } else {
1665       DSNode *N = I->second.getNode();
1666 #if 0
1667       // Check to see if this is a worthless node generated for non-pointer
1668       // values, such as integers.  Consider an addition of long types: A+B.
1669       // Assuming we can track all uses of the value in this context, and it is
1670       // NOT used as a pointer, we can delete the node.  We will be able to
1671       // detect this situation if the node pointed to ONLY has Unknown bit set
1672       // in the node.  In this case, the node is not incomplete, does not point
1673       // to any other nodes (no mod/ref bits set), and is therefore
1674       // uninteresting for data structure analysis.  If we run across one of
1675       // these, prune the scalar pointing to it.
1676       //
1677       if (N->getNodeFlags() == DSNode::UnknownNode && !isa<Argument>(I->first))
1678         ScalarMap.erase(I++);
1679       else {
1680 #endif
1681         N->markReachableNodes(Alive);
1682         ++I;
1683       //}
1684     }
1685   }
1686
1687   // The return values are alive as well.
1688   for (ReturnNodesTy::iterator I = ReturnNodes.begin(), E = ReturnNodes.end();
1689        I != E; ++I)
1690     I->second.getNode()->markReachableNodes(Alive);
1691
1692   // Mark any nodes reachable by primary calls as alive...
1693   for (unsigned i = 0, e = FunctionCalls.size(); i != e; ++i)
1694     FunctionCalls[i].markReachableNodes(Alive);
1695
1696
1697   // Now find globals and aux call nodes that are already live or reach a live
1698   // value (which makes them live in turn), and continue till no more are found.
1699   // 
1700   bool Iterate;
1701   hash_set<DSNode*> Visited;
1702   std::vector<unsigned char> AuxFCallsAlive(AuxFunctionCalls.size());
1703   do {
1704     Visited.clear();
1705     // If any global node points to a non-global that is "alive", the global is
1706     // "alive" as well...  Remove it from the GlobalNodes list so we only have
1707     // unreachable globals in the list.
1708     //
1709     Iterate = false;
1710     if (!(Flags & DSGraph::RemoveUnreachableGlobals))
1711       for (unsigned i = 0; i != GlobalNodes.size(); ++i)
1712         if (CanReachAliveNodes(GlobalNodes[i].second, Alive, Visited, 
1713                                Flags & DSGraph::RemoveUnreachableGlobals)) {
1714           std::swap(GlobalNodes[i--], GlobalNodes.back()); // Move to end to...
1715           GlobalNodes.pop_back();                          // erase efficiently
1716           Iterate = true;
1717         }
1718
1719     // Mark only unresolvable call nodes for moving to the GlobalsGraph since
1720     // call nodes that get resolved will be difficult to remove from that graph.
1721     // The final unresolved call nodes must be handled specially at the end of
1722     // the BU pass (i.e., in main or other roots of the call graph).
1723     for (unsigned i = 0, e = AuxFunctionCalls.size(); i != e; ++i)
1724       if (!AuxFCallsAlive[i] &&
1725           (AuxFunctionCalls[i].isIndirectCall()
1726            || CallSiteUsesAliveArgs(AuxFunctionCalls[i], Alive, Visited,
1727                                   Flags & DSGraph::RemoveUnreachableGlobals))) {
1728         AuxFunctionCalls[i].markReachableNodes(Alive);
1729         AuxFCallsAlive[i] = true;
1730         Iterate = true;
1731       }
1732   } while (Iterate);
1733
1734   // Move dead aux function calls to the end of the list
1735   unsigned CurIdx = 0;
1736   for (unsigned i = 0, e = AuxFunctionCalls.size(); i != e; ++i)
1737     if (AuxFCallsAlive[i])
1738       AuxFunctionCalls[CurIdx++].swap(AuxFunctionCalls[i]);
1739
1740   // Copy and merge all global nodes and dead aux call nodes into the
1741   // GlobalsGraph, and all nodes reachable from those nodes
1742   // 
1743   if (!(Flags & DSGraph::RemoveUnreachableGlobals)) {
1744     // Copy the unreachable call nodes to the globals graph, updating their
1745     // target pointers using the GGCloner
1746     for (unsigned i = CurIdx, e = AuxFunctionCalls.size(); i != e; ++i)
1747       GlobalsGraph->AuxFunctionCalls.push_back(DSCallSite(AuxFunctionCalls[i],
1748                                                           GGCloner));
1749   }
1750   // Crop all the useless ones out...
1751   AuxFunctionCalls.erase(AuxFunctionCalls.begin()+CurIdx,
1752                          AuxFunctionCalls.end());
1753
1754   // We are finally done with the GGCloner so we can clear it and then get rid
1755   // of unused nodes in the GlobalsGraph produced by merging.
1756   if (GGCloner.clonedNode()) {
1757     GGCloner.destroy();
1758     GlobalsGraph->removeTriviallyDeadNodes();
1759   }
1760
1761   // At this point, any nodes which are visited, but not alive, are nodes
1762   // which can be removed.  Loop over all nodes, eliminating completely
1763   // unreachable nodes.
1764   //
1765   std::vector<DSNode*> DeadNodes;
1766   DeadNodes.reserve(Nodes.size());
1767   for (NodeListTy::iterator NI = Nodes.begin(), E = Nodes.end(); NI != E;)
1768     if (!Alive.count(NI)) {
1769       ++NumDNE;
1770       DSNode *N = Nodes.remove(NI++);
1771       DeadNodes.push_back(N);
1772       N->dropAllReferences();
1773     } else {
1774       assert(NI->getForwardNode() == 0 && "Alive forwarded node?");
1775       ++NI;
1776     }
1777
1778   // Remove all unreachable globals from the ScalarMap.
1779   // If flag RemoveUnreachableGlobals is set, GlobalNodes has only dead nodes.
1780   // In either case, the dead nodes will not be in the set Alive.
1781   for (unsigned i = 0, e = GlobalNodes.size(); i != e; ++i)
1782     if (!Alive.count(GlobalNodes[i].second))
1783       ScalarMap.erase(GlobalNodes[i].first);
1784     else
1785       assert((Flags & DSGraph::RemoveUnreachableGlobals) && "non-dead global");
1786
1787   // Delete all dead nodes now since their referrer counts are zero.
1788   for (unsigned i = 0, e = DeadNodes.size(); i != e; ++i)
1789     delete DeadNodes[i];
1790
1791   DEBUG(AssertGraphOK(); GlobalsGraph->AssertGraphOK());
1792 }
1793
1794 void DSGraph::AssertGraphOK() const {
1795   for (node_iterator NI = node_begin(), E = node_end(); NI != E; ++NI)
1796     (*NI)->assertOK();
1797
1798   for (ScalarMapTy::const_iterator I = ScalarMap.begin(),
1799          E = ScalarMap.end(); I != E; ++I) {
1800     assert(I->second.getNode() && "Null node in scalarmap!");
1801     AssertNodeInGraph(I->second.getNode());
1802     if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(I->first)) {
1803       assert(I->second.getNode()->isGlobalNode() &&
1804              "Global points to node, but node isn't global?");
1805       AssertNodeContainsGlobal(I->second.getNode(), GV);
1806     }
1807   }
1808   AssertCallNodesInGraph();
1809   AssertAuxCallNodesInGraph();
1810 }
1811
1812 /// computeNodeMapping - Given roots in two different DSGraphs, traverse the
1813 /// nodes reachable from the two graphs, computing the mapping of nodes from
1814 /// the first to the second graph.
1815 ///
1816 void DSGraph::computeNodeMapping(const DSNodeHandle &NH1,
1817                                  const DSNodeHandle &NH2, NodeMapTy &NodeMap,
1818                                  bool StrictChecking) {
1819   DSNode *N1 = NH1.getNode(), *N2 = NH2.getNode();
1820   if (N1 == 0 || N2 == 0) return;
1821
1822   DSNodeHandle &Entry = NodeMap[N1];
1823   if (Entry.getNode()) {
1824     // Termination of recursion!
1825     assert(!StrictChecking ||
1826            (Entry.getNode() == N2 &&
1827             Entry.getOffset() == (NH2.getOffset()-NH1.getOffset())) &&
1828            "Inconsistent mapping detected!");
1829     return;
1830   }
1831   
1832   Entry.setNode(N2);
1833   Entry.setOffset(NH2.getOffset()-NH1.getOffset());
1834
1835   // Loop over all of the fields that N1 and N2 have in common, recursively
1836   // mapping the edges together now.
1837   int N2Idx = NH2.getOffset()-NH1.getOffset();
1838   unsigned N2Size = N2->getSize();
1839   for (unsigned i = 0, e = N1->getSize(); i < e; i += DS::PointerSize)
1840     if (unsigned(N2Idx)+i < N2Size)
1841       computeNodeMapping(N1->getLink(i), N2->getLink(N2Idx+i), NodeMap);
1842 }