For PR1338: rename include/llvm/ADT/ilist and friends to end with ".h"
[oota-llvm.git] / include / llvm / Analysis / AliasSetTracker.h
index 713add5506b2da5eb36cf4dae4f35e2b08e97ab3..d9e45ce9a1c46682360ba6a3f2b580681099c7dd 100644 (file)
@@ -1,55 +1,72 @@
 //===- llvm/Analysis/AliasSetTracker.h - Build Alias Sets -------*- C++ -*-===//
 //
+//                     The LLVM Compiler Infrastructure
+//
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
+//
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
 // This file defines two classes: AliasSetTracker and AliasSet.  These interface
 // are used to classify a collection of pointer references into a maximal number
 // of disjoint sets.  Each AliasSet object constructed by the AliasSetTracker
 // object refers to memory disjoint from the other sets.
-// 
+//
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #ifndef LLVM_ANALYSIS_ALIASSETTRACKER_H
 #define LLVM_ANALYSIS_ALIASSETTRACKER_H
 
 #include "llvm/Support/CallSite.h"
-#include "Support/iterator"
-#include "Support/hash_map"
-#include "Support/ilist"
+#include "llvm/Support/Streams.h"
+#include "llvm/ADT/iterator.h"
+#include "llvm/ADT/hash_map.h"
+#include "llvm/ADT/ilist.h"
+
+namespace llvm {
+
 class AliasAnalysis;
 class LoadInst;
 class StoreInst;
+class FreeInst;
+class VAArgInst;
 class AliasSetTracker;
 class AliasSet;
 
 class AliasSet {
   friend class AliasSetTracker;
 
-  struct PointerRec;
+  class PointerRec;
   typedef std::pair<Value* const, PointerRec> HashNodePair;
 
   class PointerRec {
-    HashNodePair *NextInList;
+    HashNodePair **PrevInList, *NextInList;
     AliasSet *AS;
     unsigned Size;
   public:
-    PointerRec() : NextInList(0), AS(0), Size(0) {}
+    PointerRec() : PrevInList(0), NextInList(0), AS(0), Size(0) {}
 
     HashNodePair *getNext() const { return NextInList; }
     bool hasAliasSet() const { return AS != 0; }
 
+    HashNodePair** setPrevInList(HashNodePair **PIL) {
+      PrevInList = PIL;
+      return &NextInList;
+    }
+
     void updateSize(unsigned NewSize) {
       if (NewSize > Size) Size = NewSize;
     }
 
     unsigned getSize() const { return Size; }
 
-    AliasSet *getAliasSet(AliasSetTracker &AST) { 
+    AliasSet *getAliasSet(AliasSetTracker &AST) {
       assert(AS && "No AliasSet yet!");
       if (AS->Forward) {
         AliasSet *OldAS = AS;
         AS = OldAS->getForwardedTarget(AST);
-        if (--OldAS->RefCount == 0)
-          OldAS->removeFromTracker(AST);
-        AS->RefCount++;
+        AS->addRef();
+        OldAS->dropRef(AST);
       }
       return AS;
     }
@@ -58,13 +75,18 @@ class AliasSet {
       assert(AS == 0 && "Already have an alias set!");
       AS = as;
     }
-    void setTail(HashNodePair *T) {
-      assert(NextInList == 0 && "Already have tail!");
-      NextInList = T;
+
+    void removeFromList() {
+      if (NextInList) NextInList->second.PrevInList = PrevInList;
+      *PrevInList = NextInList;
+      if (AS->PtrListEnd == &NextInList) {
+        AS->PtrListEnd = PrevInList;
+        assert(*AS->PtrListEnd == 0 && "List not terminated right!");
+      }
     }
   };
 
-  HashNodePair *PtrListHead, *PtrListTail; // Singly linked list of nodes
+  HashNodePair *PtrList, **PtrListEnd;  // Doubly linked list of nodes
   AliasSet *Forward;             // Forwarding pointer
   AliasSet *Next, *Prev;         // Doubly linked list of AliasSets
 
@@ -72,12 +94,12 @@ class AliasSet {
 
   // RefCount - Number of nodes pointing to this AliasSet plus the number of
   // AliasSets forwarding to it.
-  unsigned RefCount : 29;
+  unsigned RefCount : 28;
 
   /// AccessType - Keep track of whether this alias set merely refers to the
   /// locations of memory, whether it modifies the memory, or whether it does
   /// both.  The lattice goes from "NoModRef" to either Refs or Mods, then to
-  /// ModRef as neccesary.
+  /// ModRef as necessary.
   ///
   enum AccessType {
     NoModRef = 0, Refs = 1,         // Ref = bit 1
@@ -93,12 +115,58 @@ class AliasSet {
   };
   unsigned AliasTy : 1;
 
+  // Volatile - True if this alias set contains volatile loads or stores.
+  bool Volatile : 1;
+
+  friend struct ilist_traits<AliasSet>;
+  AliasSet *getPrev() const { return Prev; }
+  AliasSet *getNext() const { return Next; }
+  void setPrev(AliasSet *P) { Prev = P; }
+  void setNext(AliasSet *N) { Next = N; }
+
+  void addRef() { ++RefCount; }
+  void dropRef(AliasSetTracker &AST) {
+    assert(RefCount >= 1 && "Invalid reference count detected!");
+    if (--RefCount == 0)
+      removeFromTracker(AST);
+  }
+
+public:
+  /// Accessors...
+  bool isRef() const { return AccessTy & Refs; }
+  bool isMod() const { return AccessTy & Mods; }
+  bool isMustAlias() const { return AliasTy == MustAlias; }
+  bool isMayAlias()  const { return AliasTy == MayAlias; }
+
+  // isVolatile - Return true if this alias set contains volatile loads or
+  // stores.
+  bool isVolatile() const { return Volatile; }
+
+  /// isForwardingAliasSet - Return true if this alias set should be ignored as
+  /// part of the AliasSetTracker object.
+  bool isForwardingAliasSet() const { return Forward; }
+
+  /// mergeSetIn - Merge the specified alias set into this alias set...
+  ///
+  void mergeSetIn(AliasSet &AS, AliasSetTracker &AST);
+
+  // Alias Set iteration - Allow access to all of the pointer which are part of
+  // this alias set...
+  class iterator;
+  iterator begin() const { return iterator(PtrList); }
+  iterator end()   const { return iterator(); }
+  bool empty() const { return PtrList == 0; }
+
+  void print(std::ostream &OS) const;
+  void print(std::ostream *OS) const { if (OS) print(*OS); }
+  void dump() const;
+
   /// Define an iterator for alias sets... this is just a forward iterator.
   class iterator : public forward_iterator<HashNodePair, ptrdiff_t> {
     HashNodePair *CurNode;
   public:
-    iterator(HashNodePair *CN = 0) : CurNode(CN) {}
-    
+    explicit iterator(HashNodePair *CN = 0) : CurNode(CN) {}
+
     bool operator==(const iterator& x) const {
       return CurNode == x.CurNode;
     }
@@ -108,55 +176,39 @@ class AliasSet {
       CurNode = I.CurNode;
       return *this;
     }
-  
+
     value_type &operator*() const {
       assert(CurNode && "Dereferencing AliasSet.end()!");
       return *CurNode;
     }
     value_type *operator->() const { return &operator*(); }
-  
+
+    Value *getPointer() const { return CurNode->first; }
+    unsigned getSize() const { return CurNode->second.getSize(); }
+
     iterator& operator++() {                // Preincrement
       assert(CurNode && "Advancing past AliasSet.end()!");
       CurNode = CurNode->second.getNext();
       return *this;
     }
     iterator operator++(int) { // Postincrement
-      iterator tmp = *this; ++*this; return tmp; 
+      iterator tmp = *this; ++*this; return tmp;
     }
   };
 
-  friend class ilist_traits<AliasSet>;
-  AliasSet *getPrev() const { return Prev; }
-  AliasSet *getNext() const { return Next; }
-  void setPrev(AliasSet *P) { Prev = P; }
-  void setNext(AliasSet *N) { Next = N; }
-
-public:
-  /// Accessors...
-  bool isRef() const { return AccessTy & Refs; }
-  bool isMod() const { return AccessTy & Mods; }
-  bool isMustAlias() const { return AliasTy == MustAlias; }
-  bool isMayAlias()  const { return AliasTy == MayAlias; }
-
-  /// mergeSetIn - Merge the specified alias set into this alias set...
-  ///
-  void mergeSetIn(AliasSet &AS);
-
-  // Alias Set iteration - Allow access to all of the pointer which are part of
-  // this alias set...
-  iterator begin() const { return iterator(PtrListHead); }
-  iterator end()   const { return iterator(); }
-
-  void print(std::ostream &OS) const;
-  void dump() const;
-
 private:
   // Can only be created by AliasSetTracker
-  AliasSet() : PtrListHead(0), PtrListTail(0), Forward(0), RefCount(0),
-               AccessTy(NoModRef), AliasTy(MustAlias) {
+  AliasSet() : PtrList(0), PtrListEnd(&PtrList), Forward(0), RefCount(0),
+               AccessTy(NoModRef), AliasTy(MustAlias), Volatile(false) {
+  }
+
+  AliasSet(const AliasSet &AS) {
+    assert(0 && "Copy ctor called!?!?!");
+    abort();
   }
+
   HashNodePair *getSomePointer() const {
-    return PtrListHead ? PtrListHead : 0;
+    return PtrList;
   }
 
   /// getForwardedTarget - Return the real alias set this represents.  If this
@@ -167,9 +219,8 @@ private:
 
     AliasSet *Dest = Forward->getForwardedTarget(AST);
     if (Dest != Forward) {
-      Dest->RefCount++;
-      if (--Forward->RefCount == 0)
-        Forward->removeFromTracker(AST);
+      Dest->addRef();
+      Forward->dropRef(AST);
       Forward = Dest;
     }
     return Dest;
@@ -177,8 +228,17 @@ private:
 
   void removeFromTracker(AliasSetTracker &AST);
 
-  void addPointer(AliasSetTracker &AST, HashNodePair &Entry, unsigned Size);
-  void addCallSite(CallSite CS);
+  void addPointer(AliasSetTracker &AST, HashNodePair &Entry, unsigned Size,
+                  bool KnownMustAlias = false);
+  void addCallSite(CallSite CS, AliasAnalysis &AA);
+  void removeCallSite(CallSite CS) {
+    for (size_t i = 0, e = CallSites.size(); i != e; ++i)
+      if (CallSites[i].getInstruction() == CS.getInstruction()) {
+        CallSites[i] = CallSites.back();
+        CallSites.pop_back();
+      }
+  }
+  void setVolatile() { Volatile = true; }
 
   /// aliasesPointer - Return true if the specified pointer "may" (or must)
   /// alias one of the members in the set.
@@ -203,7 +263,8 @@ public:
   /// AliasSetTracker ctor - Create an empty collection of AliasSets, and use
   /// the specified alias analysis object to disambiguate load and store
   /// addresses.
-  AliasSetTracker(AliasAnalysis &aa) : AA(aa) {}
+  explicit AliasSetTracker(AliasAnalysis &aa) : AA(aa) {}
+  ~AliasSetTracker() { clear(); }
 
   /// add methods - These methods are used to add different types of
   /// instructions to the alias sets.  Adding a new instruction can result in
@@ -214,24 +275,81 @@ public:
   ///   3. If the instruction aliases multiple sets, merge the sets, and add
   ///      the instruction to the result.
   ///
-  void add(LoadInst *LI);
-  void add(StoreInst *SI);
-  void add(CallSite CS);       // Call/Invoke instructions
-  void add(CallInst *CI) { add(CallSite(CI)); }
-  void add(InvokeInst *II) { add(CallSite(II)); }
-  void add(Instruction *I);  // Dispatch to one of the other add methods...
+  /// These methods return true if inserting the instruction resulted in the
+  /// addition of a new alias set (i.e., the pointer did not alias anything).
+  ///
+  bool add(Value *Ptr, unsigned Size);  // Add a location
+  bool add(LoadInst *LI);
+  bool add(StoreInst *SI);
+  bool add(FreeInst *FI);
+  bool add(VAArgInst *VAAI);
+  bool add(CallSite CS);          // Call/Invoke instructions
+  bool add(CallInst *CI)   { return add(CallSite(CI)); }
+  bool add(InvokeInst *II) { return add(CallSite(II)); }
+  bool add(Instruction *I);       // Dispatch to one of the other add methods...
+  void add(BasicBlock &BB);       // Add all instructions in basic block
+  void add(const AliasSetTracker &AST); // Add alias relations from another AST
+
+  /// remove methods - These methods are used to remove all entries that might
+  /// be aliased by the specified instruction.  These methods return true if any
+  /// alias sets were eliminated.
+  bool remove(Value *Ptr, unsigned Size);  // Remove a location
+  bool remove(LoadInst *LI);
+  bool remove(StoreInst *SI);
+  bool remove(FreeInst *FI);
+  bool remove(VAArgInst *VAAI);
+  bool remove(CallSite CS);
+  bool remove(CallInst *CI)   { return remove(CallSite(CI)); }
+  bool remove(InvokeInst *II) { return remove(CallSite(II)); }
+  bool remove(Instruction *I);
+  void remove(AliasSet &AS);
+  
+  void clear() {
+    PointerMap.clear();
+    AliasSets.clear();
+  }
 
   /// getAliasSets - Return the alias sets that are active.
+  ///
   const ilist<AliasSet> &getAliasSets() const { return AliasSets; }
 
   /// getAliasSetForPointer - Return the alias set that the specified pointer
-  /// lives in...
-  AliasSet &getAliasSetForPointer(Value *P, unsigned Size);
+  /// lives in.  If the New argument is non-null, this method sets the value to
+  /// true if a new alias set is created to contain the pointer (because the
+  /// pointer didn't alias anything).
+  AliasSet &getAliasSetForPointer(Value *P, unsigned Size, bool *New = 0);
+
+  /// getAliasSetForPointerIfExists - Return the alias set containing the
+  /// location specified if one exists, otherwise return null.
+  AliasSet *getAliasSetForPointerIfExists(Value *P, unsigned Size) {
+    return findAliasSetForPointer(P, Size);
+  }
+
+  /// containsPointer - Return true if the specified location is represented by
+  /// this alias set, false otherwise.  This does not modify the AST object or
+  /// alias sets.
+  bool containsPointer(Value *P, unsigned Size) const;
 
   /// getAliasAnalysis - Return the underlying alias analysis object used by
   /// this tracker.
   AliasAnalysis &getAliasAnalysis() const { return AA; }
 
+  /// deleteValue method - This method is used to remove a pointer value from
+  /// the AliasSetTracker entirely.  It should be used when an instruction is
+  /// deleted from the program to update the AST.  If you don't use this, you
+  /// would have dangling pointers to deleted instructions.
+  ///
+  void deleteValue(Value *PtrVal);
+
+  /// copyValue - This method should be used whenever a preexisting value in the
+  /// program is copied or cloned, introducing a new value.  Note that it is ok
+  /// for clients that use this method to introduce the same value multiple
+  /// times: if the tracker already knows about a value, it will ignore the
+  /// request.
+  ///
+  void copyValue(Value *From, Value *To);
+
+
   typedef ilist<AliasSet>::iterator iterator;
   typedef ilist<AliasSet>::const_iterator const_iterator;
 
@@ -242,6 +360,7 @@ public:
   iterator end()   { return AliasSets.end(); }
 
   void print(std::ostream &OS) const;
+  void print(std::ostream *OS) const { if (OS) print(*OS); }
   void dump() const;
 
 private:
@@ -255,9 +374,12 @@ private:
                                             AliasSet::PointerRec())).first;
   }
 
-  void addPointer(Value *P, unsigned Size, AliasSet::AccessType E) {
-    AliasSet &AS = getAliasSetForPointer(P, Size);
+  AliasSet &addPointer(Value *P, unsigned Size, AliasSet::AccessType E,
+                       bool &NewSet) {
+    NewSet = false;
+    AliasSet &AS = getAliasSetForPointer(P, Size, &NewSet);
     AS.AccessTy |= E;
+    return AS;
   }
   AliasSet *findAliasSetForPointer(const Value *Ptr, unsigned Size);
 
@@ -269,4 +391,6 @@ inline std::ostream& operator<<(std::ostream &OS, const AliasSetTracker &AST) {
   return OS;
 }
 
+} // End llvm namespace
+
 #endif