Tweak argument
[oota-llvm.git] / include / llvm / Analysis / DSGraph.h
index bc0d15f427f4894092f42161a735c3fb82d5472e..3d9e4187d8ad60d9a6ffbeaac66fbb3866c4433f 100644 (file)
@@ -1,6 +1,14 @@
 //===- DSGraph.h - Represent a collection of data structures ----*- C++ -*-===//
+// 
+//                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// This header defines the data structure graph.
+// This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
+// the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
+// 
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// This header defines the data structure graph (DSGraph) and the
+// ReachabilityCloner class.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 
 #include "llvm/Analysis/DSNode.h"
 
+namespace llvm {
+
+class GlobalValue;
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+/// DSScalarMap - An instance of this class is used to keep track of all of 
+/// which DSNode each scalar in a function points to.  This is specialized to
+/// keep track of globals with nodes in the function, and to keep track of the 
+/// unique DSNodeHandle being used by the scalar map.
+///
+/// This class is crucial to the efficiency of DSA with some large SCC's.  In 
+/// these cases, the cost of iterating over the scalar map dominates the cost
+/// of DSA.  In all of these cases, the DSA phase is really trying to identify 
+/// globals or unique node handles active in the function.
+///
+class DSScalarMap {
+  typedef hash_map<Value*, DSNodeHandle> ValueMapTy;
+  ValueMapTy ValueMap;
+
+  typedef hash_set<GlobalValue*> GlobalSetTy;
+  GlobalSetTy GlobalSet;
+public:
+
+  // Compatibility methods: provide an interface compatible with a map of 
+  // Value* to DSNodeHandle's.
+  typedef ValueMapTy::const_iterator const_iterator;
+  typedef ValueMapTy::iterator iterator;
+  iterator begin() { return ValueMap.begin(); }
+  iterator end()   { return ValueMap.end(); }
+  const_iterator begin() const { return ValueMap.begin(); }
+  const_iterator end() const { return ValueMap.end(); }
+  iterator find(Value *V) { return ValueMap.find(V); }
+  const_iterator find(Value *V) const { return ValueMap.find(V); }
+  unsigned count(Value *V) const { return ValueMap.count(V); }
+
+  void erase(Value *V) { erase(find(V)); }
+
+  /// replaceScalar - When an instruction needs to be modified, this method can
+  /// be used to update the scalar map to remove the old and insert the new.
+  ///
+  void replaceScalar(Value *Old, Value *New) {
+    iterator I = find(Old);
+    assert(I != end() && "Old value is not in the map!");
+    ValueMap.insert(std::make_pair(New, I->second));
+    erase(I);
+  }
+
+  DSNodeHandle &operator[](Value *V) {
+    std::pair<iterator,bool> IP = 
+      ValueMap.insert(std::make_pair(V, DSNodeHandle()));
+    if (IP.second) {  // Inserted the new entry into the map.
+      if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V))
+        GlobalSet.insert(GV);
+    }
+    return IP.first->second;
+  }
+
+  void erase(iterator I) { 
+    assert(I != ValueMap.end() && "Cannot erase end!");
+    if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(I->first))
+      GlobalSet.erase(GV);
+    ValueMap.erase(I); 
+  }
+
+  void clear() {
+    ValueMap.clear();
+    GlobalSet.clear();
+  }
+
+  // Access to the global set: the set of all globals currently in the
+  // scalar map.
+  typedef GlobalSetTy::const_iterator global_iterator;
+  global_iterator global_begin() const { return GlobalSet.begin(); }
+  global_iterator global_end() const { return GlobalSet.end(); }
+};
+
+
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 /// DSGraph - The graph that represents a function.
 ///
 struct DSGraph {
   // Public data-type declarations...
-  typedef hash_map<Value*, DSNodeHandle> ScalarMapTy;
+  typedef DSScalarMap ScalarMapTy;
   typedef hash_map<Function*, DSNodeHandle> ReturnNodesTy;
+  typedef hash_set<GlobalValue*> GlobalSetTy;
+  typedef ilist<DSNode> NodeListTy;
 
   /// NodeMapTy - This data type is used when cloning one graph into another to
   /// keep track of the correspondence between the nodes in the old and new
@@ -25,7 +112,7 @@ private:
   DSGraph *GlobalsGraph;   // Pointer to the common graph of global objects
   bool PrintAuxCalls;      // Should this graph print the Aux calls vector?
 
-  std::vector<DSNode*> Nodes;
+  NodeListTy Nodes;
   ScalarMapTy ScalarMap;
 
   // ReturnNodes - A return value for every function merged into this graph.
@@ -48,11 +135,24 @@ private:
   //
   std::vector<DSCallSite> AuxFunctionCalls;
 
+  // InlinedGlobals - This set records which globals have been inlined from
+  // other graphs (callers or callees, depending on the pass) into this one.
+  // 
+  GlobalSetTy InlinedGlobals;
+
+  /// TD - This is the target data object for the machine this graph is
+  /// constructed for.
+  const TargetData &TD;
+
   void operator=(const DSGraph &); // DO NOT IMPLEMENT
+
 public:
   // Create a new, empty, DSGraph.
-  DSGraph() : GlobalsGraph(0), PrintAuxCalls(false) {}
-  DSGraph(Function &F, DSGraph *GlobalsGraph); // Compute the local DSGraph
+  DSGraph(const TargetData &td)
+    : GlobalsGraph(0), PrintAuxCalls(false), TD(td) {}
+
+  // Compute the local DSGraph
+  DSGraph(const TargetData &td, Function &F, DSGraph *GlobalsGraph);
 
   // Copy ctor - If you want to capture the node mapping between the source and
   // destination graph, you may optionally do this by specifying a map to record
@@ -69,26 +169,40 @@ public:
   DSGraph *getGlobalsGraph() const { return GlobalsGraph; }
   void setGlobalsGraph(DSGraph *G) { GlobalsGraph = G; }
 
-  // setPrintAuxCalls - If you call this method, the auxillary call vector will
-  // be printed instead of the standard call vector to the dot file.
-  //
+  /// getTargetData - Return the TargetData object for the current target.
+  ///
+  const TargetData &getTargetData() const { return TD; }
+
+  /// setPrintAuxCalls - If you call this method, the auxillary call vector will
+  /// be printed instead of the standard call vector to the dot file.
+  ///
   void setPrintAuxCalls() { PrintAuxCalls = true; }
   bool shouldPrintAuxCalls() const { return PrintAuxCalls; }
 
-  /// getNodes - Get a vector of all the nodes in the graph
-  /// 
-  const std::vector<DSNode*> &getNodes() const { return Nodes; }
-        std::vector<DSNode*> &getNodes()       { return Nodes; }
+  /// node_iterator/begin/end - Iterate over all of the nodes in the graph.  Be
+  /// extremely careful with these methods because any merging of nodes could
+  /// cause the node to be removed from this list.  This means that if you are
+  /// iterating over nodes and doing something that could cause _any_ node to
+  /// merge, your node_iterators into this graph can be invalidated.
+  typedef NodeListTy::compat_iterator node_iterator;
+  node_iterator node_begin() const { return Nodes.compat_begin(); }
+  node_iterator node_end()   const { return Nodes.compat_end(); }
+
+  /// getFunctionNames - Return a space separated list of the name of the
+  /// functions in this graph (if any)
+  ///
+  std::string getFunctionNames() const;
 
   /// addNode - Add a new node to the graph.
   ///
   void addNode(DSNode *N) { Nodes.push_back(N); }
+  void unlinkNode(DSNode *N) { Nodes.remove(N); }
 
   /// getScalarMap - Get a map that describes what the nodes the scalars in this
   /// function point to...
   ///
   ScalarMapTy &getScalarMap() { return ScalarMap; }
-  const ScalarMapTy &getScalarMap() const {return ScalarMap;}
+  const ScalarMapTy &getScalarMap() const { return ScalarMap; }
 
   /// getFunctionCalls - Return the list of call sites in the original local
   /// graph...
@@ -107,6 +221,13 @@ public:
     return AuxFunctionCalls;
   }
 
+  /// getInlinedGlobals - Get the set of globals that are have been inlined
+  /// (from callees in BU or from callers in TD) into the current graph.
+  ///
+  GlobalSetTy& getInlinedGlobals() {
+    return InlinedGlobals;
+  }
+
   /// getNodeForValue - Given a value that is used or defined in the body of the
   /// current function, return the DSNode that it points to.
   ///
@@ -121,6 +242,7 @@ public:
 
   /// getReturnNodes - Return the mapping of functions to their return nodes for
   /// this graph.
+  ///
   const ReturnNodesTy &getReturnNodes() const { return ReturnNodes; }
         ReturnNodesTy &getReturnNodes()       { return ReturnNodes; }
 
@@ -132,6 +254,12 @@ public:
     return I->second;
   }
 
+  const DSNodeHandle &getReturnNodeFor(Function &F) const {
+    ReturnNodesTy::const_iterator I = ReturnNodes.find(&F);
+    assert(I != ReturnNodes.end() && "F not in this DSGraph!");
+    return I->second;
+  }
+
   /// getGraphSize - Return the number of nodes in this graph.
   ///
   unsigned getGraphSize() const {
@@ -148,6 +276,7 @@ public:
 
   /// viewGraph - Emit a dot graph, run 'dot', run gv on the postscript file,
   /// then cleanup.  For use from the debugger.
+  ///
   void viewGraph() const;
 
   void writeGraphToFile(std::ostream &O, const std::string &GraphName) const;
@@ -156,8 +285,8 @@ public:
   /// is useful for clearing out markers like Incomplete.
   ///
   void maskNodeTypes(unsigned Mask) {
-    for (unsigned i = 0, e = Nodes.size(); i != e; ++i)
-      Nodes[i]->maskNodeTypes(Mask);
+    for (node_iterator I = node_begin(), E = node_end(); I != E; ++I)
+      (*I)->maskNodeTypes(Mask);
   }
   void maskIncompleteMarkers() { maskNodeTypes(~DSNode::Incomplete); }
 
@@ -189,15 +318,30 @@ public:
   /// CloneFlags enum - Bits that may be passed into the cloneInto method to
   /// specify how to clone the function graph.
   enum CloneFlags {
-    StripAllocaBit        = 1 << 0, KeepAllocaBit     = 0 << 0,
-    DontCloneCallNodes    = 1 << 1, CloneCallNodes    = 0 << 0,
-    DontCloneAuxCallNodes = 1 << 2, CloneAuxCallNodes = 0 << 0,
-    StripModRefBits       = 1 << 3, KeepModRefBits    = 0 << 0,
+    StripAllocaBit        = 1 << 0, KeepAllocaBit     = 0,
+    DontCloneCallNodes    = 1 << 1, CloneCallNodes    = 0,
+    DontCloneAuxCallNodes = 1 << 2, CloneAuxCallNodes = 0,
+    StripModRefBits       = 1 << 3, KeepModRefBits    = 0,
+    StripIncompleteBit    = 1 << 4, KeepIncompleteBit = 0,
+    UpdateInlinedGlobals  = 1 << 5, DontUpdateInlinedGlobals = 0,
   };
 
+  void updateFromGlobalGraph();
+
+  /// computeNodeMapping - Given roots in two different DSGraphs, traverse the
+  /// nodes reachable from the two graphs, computing the mapping of nodes from
+  /// the first to the second graph.
+  ///
+  static void computeNodeMapping(const DSNodeHandle &NH1,
+                                 const DSNodeHandle &NH2, NodeMapTy &NodeMap,
+                                 bool StrictChecking = true);
+
+
   /// cloneInto - Clone the specified DSGraph into the current graph.  The
   /// translated ScalarMap for the old function is filled into the OldValMap
   /// member, and the translated ReturnNodes map is returned into ReturnNodes.
+  /// OldNodeMap contains a mapping from the original nodes to the newly cloned
+  /// nodes.
   ///
   /// The CloneFlags member controls various aspects of the cloning process.
   ///
@@ -211,12 +355,21 @@ public:
   /// the graph.  If the StripAlloca's argument is 'StripAllocaBit' then Alloca
   /// markers are removed from nodes.
   ///
-  void mergeInGraph(DSCallSite &CS, Function &F, const DSGraph &Graph,
+  void mergeInGraph(const DSCallSite &CS, Function &F, const DSGraph &Graph,
                     unsigned CloneFlags);
 
+  /// getCallSiteForArguments - Get the arguments and return value bindings for
+  /// the specified function in the current graph.
+  ///
+  DSCallSite getCallSiteForArguments(Function &F) const;
+
+  /// getDSCallSiteForCallSite - Given an LLVM CallSite object that is live in
+  /// the context of this graph, return the DSCallSite for it.
+  DSCallSite getDSCallSiteForCallSite(CallSite CS) const;
+
   // Methods for checking to make sure graphs are well formed...
   void AssertNodeInGraph(const DSNode *N) const {
-    assert((!N || find(Nodes.begin(), Nodes.end(), N) != Nodes.end()) &&
+    assert((!N || N->getParentGraph() == this) &&
            "AssertNodeInGraph: Node is not in graph!");
   }
   void AssertNodeContainsGlobal(const DSNode *N, GlobalValue *GV) const {
@@ -224,32 +377,72 @@ public:
            N->getGlobals().end() && "Global value not in node!");
   }
 
-  void AssertCallSiteInGraph(const DSCallSite &CS) const {
-    if (CS.isIndirectCall())
-      AssertNodeInGraph(CS.getCalleeNode());
-    AssertNodeInGraph(CS.getRetVal().getNode());
-    for (unsigned j = 0, e = CS.getNumPtrArgs(); j != e; ++j)
-      AssertNodeInGraph(CS.getPtrArg(j).getNode());
-  }
-
-  void AssertCallNodesInGraph() const {
-    for (unsigned i = 0, e = FunctionCalls.size(); i != e; ++i)
-      AssertCallSiteInGraph(FunctionCalls[i]);
-  }
-  void AssertAuxCallNodesInGraph() const {
-    for (unsigned i = 0, e = AuxFunctionCalls.size(); i != e; ++i)
-      AssertCallSiteInGraph(AuxFunctionCalls[i]);
-  }
+  void AssertCallSiteInGraph(const DSCallSite &CS) const;
+  void AssertCallNodesInGraph() const;
+  void AssertAuxCallNodesInGraph() const;
 
   void AssertGraphOK() const;
 
-public:
-  // removeTriviallyDeadNodes - After the graph has been constructed, this
-  // method removes all unreachable nodes that are created because they got
-  // merged with other nodes in the graph.  This is used as the first step of
-  // removeDeadNodes.
-  //
+  /// removeTriviallyDeadNodes - After the graph has been constructed, this
+  /// method removes all unreachable nodes that are created because they got
+  /// merged with other nodes in the graph.  This is used as the first step of
+  /// removeDeadNodes.
+  ///
   void removeTriviallyDeadNodes();
 };
 
+
+/// ReachabilityCloner - This class is used to incrementally clone and merge
+/// nodes from a non-changing source graph into a potentially mutating
+/// destination graph.  Nodes are only cloned over on demand, either in
+/// responds to a merge() or getClonedNH() call.  When a node is cloned over,
+/// all of the nodes reachable from it are automatically brought over as well.
+///
+class ReachabilityCloner {
+  DSGraph &Dest;
+  const DSGraph &Src;
+
+  /// BitsToKeep - These bits are retained from the source node when the
+  /// source nodes are merged into the destination graph.
+  unsigned BitsToKeep;
+  unsigned CloneFlags;
+
+  // NodeMap - A mapping from nodes in the source graph to the nodes that
+  // represent them in the destination graph.
+  DSGraph::NodeMapTy NodeMap;
+public:
+  ReachabilityCloner(DSGraph &dest, const DSGraph &src, unsigned cloneFlags)
+    : Dest(dest), Src(src), CloneFlags(cloneFlags) {
+    assert(&Dest != &Src && "Cannot clone from graph to same graph!");
+    BitsToKeep = ~DSNode::DEAD;
+    if (CloneFlags & DSGraph::StripAllocaBit)
+      BitsToKeep &= ~DSNode::AllocaNode;
+    if (CloneFlags & DSGraph::StripModRefBits)
+      BitsToKeep &= ~(DSNode::Modified | DSNode::Read);
+    if (CloneFlags & DSGraph::StripIncompleteBit)
+      BitsToKeep &= ~DSNode::Incomplete;
+  }
+  
+  DSNodeHandle getClonedNH(const DSNodeHandle &SrcNH);
+
+  void merge(const DSNodeHandle &NH, const DSNodeHandle &SrcNH);
+
+  /// mergeCallSite - Merge the nodes reachable from the specified src call
+  /// site into the nodes reachable from DestCS.
+  ///
+  void mergeCallSite(const DSCallSite &DestCS, const DSCallSite &SrcCS);
+
+  bool clonedAnyNodes() const { return !NodeMap.empty(); }
+
+  /// hasClonedNode - Return true if the specified node has been cloned from
+  /// the source graph into the destination graph.
+  bool hasClonedNode(const DSNode *N) {
+    return NodeMap.count(N);
+  }
+
+  void destroy() { NodeMap.clear(); }
+};
+
+} // End llvm namespace
+
 #endif