Remove ETForest.
[oota-llvm.git] / lib / VMCore / Dominators.cpp
index b9eee7f4598cafaeb03eb25f36114a756cd14c3f..f8aef5dde2a2eb9549d6181bd53ba966d04e2732 100644 (file)
@@ -1,10 +1,10 @@
 //===- Dominators.cpp - Dominator Calculation -----------------------------===//
-// 
+//
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
 // 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 file implements simple dominator construction algorithms for finding
 #include "llvm/Analysis/Dominators.h"
 #include "llvm/Support/CFG.h"
 #include "llvm/Assembly/Writer.h"
-#include "Support/DepthFirstIterator.h"
-#include "Support/SetOperations.h"
+#include "llvm/ADT/DepthFirstIterator.h"
+#include "llvm/ADT/SetOperations.h"
+#include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
+#include "llvm/Instructions.h"
+#include "llvm/Support/Streams.h"
 #include <algorithm>
 using namespace llvm;
 
+namespace llvm {
+static std::ostream &operator<<(std::ostream &o,
+                                const std::set<BasicBlock*> &BBs) {
+  for (std::set<BasicBlock*>::const_iterator I = BBs.begin(), E = BBs.end();
+       I != E; ++I)
+    if (*I)
+      WriteAsOperand(o, *I, false);
+    else
+      o << " <<exit node>>";
+  return o;
+}
+}
+
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-//  ImmediateDominators Implementation
+//  DominatorTree Implementation
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
-// Immediate Dominators construction - This pass constructs immediate dominator
+// DominatorTree construction - This pass constructs immediate dominator
 // information for a flow-graph based on the algorithm described in this
 // document:
 //
@@ -43,17 +59,105 @@ using namespace llvm;
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-static RegisterAnalysis<ImmediateDominators>
-C("idom", "Immediate Dominators Construction", true);
+char DominatorTree::ID = 0;
+static RegisterPass<DominatorTree>
+E("domtree", "Dominator Tree Construction", true);
+
+// NewBB is split and now it has one successor. Update dominator tree to
+// reflect this change.
+void DominatorTree::splitBlock(BasicBlock *NewBB) {
+
+  assert(NewBB->getTerminator()->getNumSuccessors() == 1
+         && "NewBB should have a single successor!");
+  BasicBlock *NewBBSucc = NewBB->getTerminator()->getSuccessor(0);
+
+  std::vector<BasicBlock*> PredBlocks;
+  for (pred_iterator PI = pred_begin(NewBB), PE = pred_end(NewBB);
+       PI != PE; ++PI)
+      PredBlocks.push_back(*PI);  
+
+  assert(!PredBlocks.empty() && "No predblocks??");
+
+  // The newly inserted basic block will dominate existing basic blocks iff the
+  // PredBlocks dominate all of the non-pred blocks.  If all predblocks dominate
+  // the non-pred blocks, then they all must be the same block!
+  //
+  bool NewBBDominatesNewBBSucc = true;
+  {
+    BasicBlock *OnePred = PredBlocks[0];
+    unsigned i = 1, e = PredBlocks.size();
+    for (i = 1; !isReachableFromEntry(OnePred); ++i) {
+      assert(i != e && "Didn't find reachable pred?");
+      OnePred = PredBlocks[i];
+    }
+    
+    for (; i != e; ++i)
+      if (PredBlocks[i] != OnePred && isReachableFromEntry(OnePred)){
+        NewBBDominatesNewBBSucc = false;
+        break;
+      }
 
-unsigned ImmediateDominators::DFSPass(BasicBlock *V, InfoRec &VInfo,
+    if (NewBBDominatesNewBBSucc)
+      for (pred_iterator PI = pred_begin(NewBBSucc), E = pred_end(NewBBSucc);
+           PI != E; ++PI)
+        if (*PI != NewBB && !dominates(NewBBSucc, *PI)) {
+          NewBBDominatesNewBBSucc = false;
+          break;
+        }
+  }
+
+  // The other scenario where the new block can dominate its successors are when
+  // all predecessors of NewBBSucc that are not NewBB are dominated by NewBBSucc
+  // already.
+  if (!NewBBDominatesNewBBSucc) {
+    NewBBDominatesNewBBSucc = true;
+    for (pred_iterator PI = pred_begin(NewBBSucc), E = pred_end(NewBBSucc);
+         PI != E; ++PI)
+      if (*PI != NewBB && !dominates(NewBBSucc, *PI)) {
+        NewBBDominatesNewBBSucc = false;
+        break;
+      }
+  }
+
+
+  // Find NewBB's immediate dominator and create new dominator tree node for NewBB.
+  BasicBlock *NewBBIDom = 0;
+  unsigned i = 0;
+  for (i = 0; i < PredBlocks.size(); ++i)
+    if (isReachableFromEntry(PredBlocks[i])) {
+      NewBBIDom = PredBlocks[i];
+      break;
+    }
+  assert(i != PredBlocks.size() && "No reachable preds?");
+  for (i = i + 1; i < PredBlocks.size(); ++i) {
+    if (isReachableFromEntry(PredBlocks[i]))
+      NewBBIDom = findNearestCommonDominator(NewBBIDom, PredBlocks[i]);
+  }
+  assert(NewBBIDom && "No immediate dominator found??");
+  
+  // Create the new dominator tree node... and set the idom of NewBB.
+  DomTreeNode *NewBBNode = addNewBlock(NewBB, NewBBIDom);
+  
+  // If NewBB strictly dominates other blocks, then it is now the immediate
+  // dominator of NewBBSucc.  Update the dominator tree as appropriate.
+  if (NewBBDominatesNewBBSucc) {
+    DomTreeNode *NewBBSuccNode = getNode(NewBBSucc);
+    changeImmediateDominator(NewBBSuccNode, NewBBNode);
+  }
+}
+
+unsigned DominatorTree::DFSPass(BasicBlock *V, InfoRec &VInfo,
                                       unsigned N) {
+  // This is more understandable as a recursive algorithm, but we can't use the
+  // recursive algorithm due to stack depth issues.  Keep it here for
+  // documentation purposes.
+#if 0
   VInfo.Semi = ++N;
   VInfo.Label = V;
 
   Vertex.push_back(V);        // Vertex[n] = V;
   //Info[V].Ancestor = 0;     // Ancestor[n] = 0
-  //Child[V] = 0;             // Child[v] = 0
+  //Info[V].Child = 0;        // Child[v] = 0
   VInfo.Size = 1;             // Size[v] = 1
 
   for (succ_iterator SI = succ_begin(V), E = succ_end(V); SI != E; ++SI) {
@@ -63,38 +167,96 @@ unsigned ImmediateDominators::DFSPass(BasicBlock *V, InfoRec &VInfo,
       N = DFSPass(*SI, SuccVInfo, N);
     }
   }
+#else
+  std::vector<std::pair<BasicBlock*, unsigned> > Worklist;
+  Worklist.push_back(std::make_pair(V, 0U));
+  while (!Worklist.empty()) {
+    BasicBlock *BB = Worklist.back().first;
+    unsigned NextSucc = Worklist.back().second;
+    
+    // First time we visited this BB?
+    if (NextSucc == 0) {
+      InfoRec &BBInfo = Info[BB];
+      BBInfo.Semi = ++N;
+      BBInfo.Label = BB;
+      
+      Vertex.push_back(BB);       // Vertex[n] = V;
+      //BBInfo[V].Ancestor = 0;   // Ancestor[n] = 0
+      //BBInfo[V].Child = 0;      // Child[v] = 0
+      BBInfo.Size = 1;            // Size[v] = 1
+    }
+    
+    // If we are done with this block, remove it from the worklist.
+    if (NextSucc == BB->getTerminator()->getNumSuccessors()) {
+      Worklist.pop_back();
+      continue;
+    }
+    
+    // Otherwise, increment the successor number for the next time we get to it.
+    ++Worklist.back().second;
+    
+    // Visit the successor next, if it isn't already visited.
+    BasicBlock *Succ = BB->getTerminator()->getSuccessor(NextSucc);
+    
+    InfoRec &SuccVInfo = Info[Succ];
+    if (SuccVInfo.Semi == 0) {
+      SuccVInfo.Parent = BB;
+      Worklist.push_back(std::make_pair(Succ, 0U));
+    }
+  }
+#endif
   return N;
 }
 
-void ImmediateDominators::Compress(BasicBlock *V, InfoRec &VInfo) {
-  BasicBlock *VAncestor = VInfo.Ancestor;
-  InfoRec &VAInfo = Info[VAncestor];
-  if (VAInfo.Ancestor == 0)
-    return;
+void DominatorTree::Compress(BasicBlock *VIn) {
 
-  Compress(VAncestor, VAInfo);
+  std::vector<BasicBlock *> Work;
+  std::set<BasicBlock *> Visited;
+  InfoRec &VInInfo = Info[VIn];
+  BasicBlock *VInAncestor = VInInfo.Ancestor;
+  InfoRec &VInVAInfo = Info[VInAncestor];
 
-  BasicBlock *VAncestorLabel = VAInfo.Label; 
-  BasicBlock *VLabel = VInfo.Label;
-  if (Info[VAncestorLabel].Semi < Info[VLabel].Semi)
-    VInfo.Label = VAncestorLabel;
-
-  VInfo.Ancestor = VAInfo.Ancestor;
+  if (VInVAInfo.Ancestor != 0)
+    Work.push_back(VIn);
+  
+  while (!Work.empty()) {
+    BasicBlock *V = Work.back();
+    InfoRec &VInfo = Info[V];
+    BasicBlock *VAncestor = VInfo.Ancestor;
+    InfoRec &VAInfo = Info[VAncestor];
+
+    // Process Ancestor first
+    if (Visited.count(VAncestor) == 0 && VAInfo.Ancestor != 0) {
+      Work.push_back(VAncestor);
+      Visited.insert(VAncestor);
+      continue;
+    } 
+    Work.pop_back(); 
+
+    // Update VINfo based on Ancestor info
+    if (VAInfo.Ancestor == 0)
+      continue;
+    BasicBlock *VAncestorLabel = VAInfo.Label;
+    BasicBlock *VLabel = VInfo.Label;
+    if (Info[VAncestorLabel].Semi < Info[VLabel].Semi)
+      VInfo.Label = VAncestorLabel;
+    VInfo.Ancestor = VAInfo.Ancestor;
+  }
 }
 
-BasicBlock *ImmediateDominators::Eval(BasicBlock *V) {
+BasicBlock *DominatorTree::Eval(BasicBlock *V) {
   InfoRec &VInfo = Info[V];
 #if !BALANCE_IDOM_TREE
   // Higher-complexity but faster implementation
   if (VInfo.Ancestor == 0)
     return V;
-  Compress(V, VInfo);
+  Compress(V);
   return VInfo.Label;
 #else
   // Lower-complexity but slower implementation
   if (VInfo.Ancestor == 0)
     return VInfo.Label;
-  Compress(V, VInfo);
+  Compress(V);
   BasicBlock *VLabel = VInfo.Label;
 
   BasicBlock *VAncestorLabel = Info[VInfo.Ancestor].Label;
@@ -105,7 +267,7 @@ BasicBlock *ImmediateDominators::Eval(BasicBlock *V) {
 #endif
 }
 
-void ImmediateDominators::Link(BasicBlock *V, BasicBlock *W, InfoRec &WInfo){
+void DominatorTree::Link(BasicBlock *V, BasicBlock *W, InfoRec &WInfo){
 #if !BALANCE_IDOM_TREE
   // Higher-complexity but faster implementation
   WInfo.Ancestor = V;
@@ -115,10 +277,10 @@ void ImmediateDominators::Link(BasicBlock *V, BasicBlock *W, InfoRec &WInfo){
   unsigned WLabelSemi = Info[WLabel].Semi;
   BasicBlock *S = W;
   InfoRec *SInfo = &Info[S];
-  
+
   BasicBlock *SChild = SInfo->Child;
   InfoRec *SChildInfo = &Info[SChild];
-  
+
   while (WLabelSemi < Info[SChildInfo->Label].Semi) {
     BasicBlock *SChildChild = SChildInfo->Child;
     if (SInfo->Size+Info[SChildChild].Size >= 2*SChildInfo->Size) {
@@ -133,17 +295,17 @@ void ImmediateDominators::Link(BasicBlock *V, BasicBlock *W, InfoRec &WInfo){
       SChildInfo = &Info[SChild];
     }
   }
-  
+
   InfoRec &VInfo = Info[V];
   SInfo->Label = WLabel;
-  
+
   assert(V != W && "The optimization here will not work in this case!");
   unsigned WSize = WInfo.Size;
   unsigned VSize = (VInfo.Size += WSize);
-  
+
   if (VSize < 2*WSize)
     std::swap(S, VInfo.Child);
-  
+
   while (S) {
     SInfo = &Info[S];
     SInfo->Ancestor = V;
@@ -152,16 +314,14 @@ void ImmediateDominators::Link(BasicBlock *V, BasicBlock *W, InfoRec &WInfo){
 #endif
 }
 
+void DominatorTree::calculate(Function& F) {
+  BasicBlock* Root = Roots[0];
 
-
-bool ImmediateDominators::runOnFunction(Function &F) {
-  IDoms.clear();     // Reset from the last time we were run...
-  BasicBlock *Root = &F.getEntryBlock();
-  Roots.clear();
-  Roots.push_back(Root);
+  // Add a node for the root...
+  DomTreeNodes[Root] = RootNode = new DomTreeNode(Root, 0);
 
   Vertex.push_back(0);
-  
+
   // Step #1: Number blocks in depth-first order and initialize variables used
   // in later stages of the algorithm.
   unsigned N = 0;
@@ -179,7 +339,7 @@ bool ImmediateDominators::runOnFunction(Function &F) {
         if (SemiU < WInfo.Semi)
           WInfo.Semi = SemiU;
       }
-    
+
     Info[Vertex[WInfo.Semi]].Bucket.push_back(W);
 
     BasicBlock *WParent = WInfo.Parent;
@@ -203,145 +363,176 @@ bool ImmediateDominators::runOnFunction(Function &F) {
       WIDom = IDoms[WIDom];
   }
 
+  // Loop over all of the reachable blocks in the function...
+  for (Function::iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E; ++I)
+    if (BasicBlock *ImmDom = getIDom(I)) {  // Reachable block.
+      DomTreeNode *&BBNode = DomTreeNodes[I];
+      if (!BBNode) {  // Haven't calculated this node yet?
+        // Get or calculate the node for the immediate dominator
+        DomTreeNode *IDomNode = getNodeForBlock(ImmDom);
+
+        // Add a new tree node for this BasicBlock, and link it as a child of
+        // IDomNode
+        DomTreeNode *C = new DomTreeNode(I, IDomNode);
+        DomTreeNodes[I] = C;
+        BBNode = IDomNode->addChild(C);
+      }
+    }
+
   // Free temporary memory used to construct idom's
   Info.clear();
+  IDoms.clear();
   std::vector<BasicBlock*>().swap(Vertex);
 
-  return false;
+  updateDFSNumbers();
 }
 
-void ImmediateDominatorsBase::print(std::ostream &o) const {
-  Function *F = getRoots()[0]->getParent();
-  for (Function::iterator I = F->begin(), E = F->end(); I != E; ++I) {
-    o << "  Immediate Dominator For Basic Block:";
-    WriteAsOperand(o, I, false);
-    o << " is:";
-    if (BasicBlock *ID = get(I))
-      WriteAsOperand(o, ID, false);
-    else
-      o << " <<exit node>>";
-    o << "\n";
+void DominatorTreeBase::updateDFSNumbers()
+{
+  int dfsnum = 0;
+  // Iterate over all nodes in depth first order.
+  for (unsigned i = 0, e = Roots.size(); i != e; ++i)
+    for (df_iterator<BasicBlock*> I = df_begin(Roots[i]),
+           E = df_end(Roots[i]); I != E; ++I) {
+      BasicBlock *BB = *I;
+      DomTreeNode *BBNode = getNode(BB);
+      if (BBNode) {
+        if (!BBNode->getIDom())
+          BBNode->assignDFSNumber(dfsnum);
+      }
   }
-  o << "\n";
+  SlowQueries = 0;
+  DFSInfoValid = true;
 }
 
+/// isReachableFromEntry - Return true if A is dominated by the entry
+/// block of the function containing it.
+const bool DominatorTreeBase::isReachableFromEntry(BasicBlock* A) {
+  assert (!isPostDominator() 
+          && "This is not implemented for post dominators");
+  return dominates(&A->getParent()->getEntryBlock(), A);
+}
 
-
-//===----------------------------------------------------------------------===//
-//  DominatorSet Implementation
-//===----------------------------------------------------------------------===//
-
-static RegisterAnalysis<DominatorSet>
-B("domset", "Dominator Set Construction", true);
-
-// dominates - Return true if A dominates B.  This performs the special checks
-// necessary if A and B are in the same basic block.
-//
-bool DominatorSetBase::dominates(Instruction *A, Instruction *B) const {
+// dominates - Return true if A dominates B. THis performs the
+// special checks necessary if A and B are in the same basic block.
+bool DominatorTreeBase::dominates(Instruction *A, Instruction *B) {
   BasicBlock *BBA = A->getParent(), *BBB = B->getParent();
   if (BBA != BBB) return dominates(BBA, BBB);
   
+  // It is not possible to determine dominance between two PHI nodes 
+  // based on their ordering.
+  if (isa<PHINode>(A) && isa<PHINode>(B)) 
+    return false;
+
   // Loop through the basic block until we find A or B.
   BasicBlock::iterator I = BBA->begin();
   for (; &*I != A && &*I != B; ++I) /*empty*/;
   
-  // A dominates B if it is found first in the basic block...
-  return &*I == A;
+  if(!IsPostDominators) {
+    // A dominates B if it is found first in the basic block.
+    return &*I == A;
+  } else {
+    // A post-dominates B if B is found first in the basic block.
+    return &*I == B;
+  }
 }
 
-
-// runOnFunction - This method calculates the forward dominator sets for the
-// specified function.
+// DominatorTreeBase::reset - Free all of the tree node memory.
 //
-bool DominatorSet::runOnFunction(Function &F) {
-  BasicBlock *Root = &F.getEntryBlock();
+void DominatorTreeBase::reset() {
+  for (DomTreeNodeMapType::iterator I = DomTreeNodes.begin(), 
+         E = DomTreeNodes.end(); I != E; ++I)
+    delete I->second;
+  DomTreeNodes.clear();
+  IDoms.clear();
   Roots.clear();
-  Roots.push_back(Root);
-  assert(pred_begin(Root) == pred_end(Root) &&
-        "Root node has predecessors in function!");
+  Vertex.clear();
+  RootNode = 0;
+}
 
-  ImmediateDominators &ID = getAnalysis<ImmediateDominators>();
-  Doms.clear();
-  if (Roots.empty()) return false;
+/// findNearestCommonDominator - Find nearest common dominator basic block
+/// for basic block A and B. If there is no such block then return NULL.
+BasicBlock *DominatorTreeBase::findNearestCommonDominator(BasicBlock *A, 
+                                                          BasicBlock *B) {
+
+  assert (!isPostDominator() 
+          && "This is not implemented for post dominators");
+  assert (A->getParent() == B->getParent() 
+          && "Two blocks are not in same function");
+
+  // If either A or B is a entry block then it is nearest common dominator.
+  BasicBlock &Entry  = A->getParent()->getEntryBlock();
+  if (A == &Entry || B == &Entry)
+    return &Entry;
+
+  // If B dominates A then B is nearest common dominator.
+  if (dominates(B,A))
+    return B;
+
+  // If A dominates B then A is nearest common dominator.
+  if (dominates(A,B))
+    return A;
+
+  DomTreeNode *NodeA = getNode(A);
+  DomTreeNode *NodeB = getNode(B);
+
+  // Collect NodeA dominators set.
+  SmallPtrSet<DomTreeNode*, 16> NodeADoms;
+  NodeADoms.insert(NodeA);
+  DomTreeNode *IDomA = NodeA->getIDom();
+  while(IDomA) {
+    NodeADoms.insert(IDomA);
+    IDomA = IDomA->getIDom();
+  }
 
-  // Root nodes only dominate themselves.
-  for (unsigned i = 0, e = Roots.size(); i != e; ++i)
-    Doms[Roots[i]].insert(Roots[i]);
+  // Walk NodeB immediate dominators chain and find common dominator node.
+  DomTreeNode *IDomB = NodeB->getIDom();
+  while(IDomB) {
+    if (NodeADoms.count(IDomB) != 0)
+      return IDomB->getBlock();
 
-  // Loop over all of the blocks in the function, calculating dominator sets for
-  // each function.
-  for (Function::iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E; ++I)
-    if (BasicBlock *IDom = ID[I]) {   // Get idom if block is reachable
-      DomSetType &DS = Doms[I];
-      assert(DS.empty() && "Domset already filled in for this block?");
-      DS.insert(I);  // Blocks always dominate themselves
-      
-      // Insert all dominators into the set... 
-      while (IDom) {
-        // If we have already computed the dominator sets for our immediate
-        // dominator, just use it instead of walking all the way up to the root.
-        DomSetType &IDS = Doms[IDom];
-        if (!IDS.empty()) {
-          DS.insert(IDS.begin(), IDS.end());
-          break;
-        } else {
-          DS.insert(IDom);
-          IDom = ID[IDom];
-        }
-      }
-    } else {
-      // Ensure that every basic block has at least an empty set of nodes.  This
-      // is important for the case when there is unreachable blocks.
-      Doms[I];
-    }
-
-  return false;
-}
+    IDomB = IDomB->getIDom();
+  }
 
-namespace llvm {
-static std::ostream &operator<<(std::ostream &o,
-                                const std::set<BasicBlock*> &BBs) {
-  for (std::set<BasicBlock*>::const_iterator I = BBs.begin(), E = BBs.end();
-       I != E; ++I)
-    if (*I)
-      WriteAsOperand(o, *I, false);
-    else
-      o << " <<exit node>>";
-  return o;
-}
+  return NULL;
 }
 
-void DominatorSetBase::print(std::ostream &o) const {
-  for (const_iterator I = begin(), E = end(); I != E; ++I) {
-    o << "  DomSet For BB: ";
-    if (I->first)
-      WriteAsOperand(o, I->first, false);
-    else
-      o << " <<exit node>>";
-    o << " is:\t" << I->second << "\n";
+/// assignDFSNumber - Assign In and Out numbers while walking dominator tree
+/// in dfs order.
+void DomTreeNode::assignDFSNumber(int num) {
+  std::vector<DomTreeNode *>  workStack;
+  std::set<DomTreeNode *> visitedNodes;
+  
+  workStack.push_back(this);
+  visitedNodes.insert(this);
+  this->DFSNumIn = num++;
+  
+  while (!workStack.empty()) {
+    DomTreeNode  *Node = workStack.back();
+    
+    bool visitChild = false;
+    for (std::vector<DomTreeNode*>::iterator DI = Node->begin(),
+           E = Node->end(); DI != E && !visitChild; ++DI) {
+      DomTreeNode *Child = *DI;
+      if (visitedNodes.count(Child) == 0) {
+        visitChild = true;
+        Child->DFSNumIn = num++;
+        workStack.push_back(Child);
+        visitedNodes.insert(Child);
+      }
+    }
+    if (!visitChild) {
+      // If we reach here means all children are visited
+      Node->DFSNumOut = num++;
+      workStack.pop_back();
+    }
   }
 }
 
-//===----------------------------------------------------------------------===//
-//  DominatorTree Implementation
-//===----------------------------------------------------------------------===//
-
-static RegisterAnalysis<DominatorTree>
-E("domtree", "Dominator Tree Construction", true);
-
-// DominatorTreeBase::reset - Free all of the tree node memory.
-//
-void DominatorTreeBase::reset() { 
-  for (NodeMapType::iterator I = Nodes.begin(), E = Nodes.end(); I != E; ++I)
-    delete I->second;
-  Nodes.clear();
-  RootNode = 0;
-}
-
-void DominatorTreeBase::Node::setIDom(Node *NewIDom) {
+void DomTreeNode::setIDom(DomTreeNode *NewIDom) {
   assert(IDom && "No immediate dominator?");
   if (IDom != NewIDom) {
-    std::vector<Node*>::iterator I =
+    std::vector<DomTreeNode*>::iterator I =
       std::find(IDom->Children.begin(), IDom->Children.end(), this);
     assert(I != IDom->Children.end() &&
            "Not in immediate dominator children set!");
@@ -354,43 +545,24 @@ void DominatorTreeBase::Node::setIDom(Node *NewIDom) {
   }
 }
 
-DominatorTreeBase::Node *DominatorTree::getNodeForBlock(BasicBlock *BB) {
-  Node *&BBNode = Nodes[BB];
+DomTreeNode *DominatorTree::getNodeForBlock(BasicBlock *BB) {
+  DomTreeNode *&BBNode = DomTreeNodes[BB];
   if (BBNode) return BBNode;
 
   // Haven't calculated this node yet?  Get or calculate the node for the
   // immediate dominator.
-  BasicBlock *IDom = getAnalysis<ImmediateDominators>()[BB];
-  Node *IDomNode = getNodeForBlock(IDom);
-    
+  BasicBlock *IDom = getIDom(BB);
+  DomTreeNode *IDomNode = getNodeForBlock(IDom);
+
   // Add a new tree node for this BasicBlock, and link it as a child of
   // IDomNode
-  return BBNode = IDomNode->addChild(new Node(BB, IDomNode));
-}
-
-void DominatorTree::calculate(const ImmediateDominators &ID) {
-  assert(Roots.size() == 1 && "DominatorTree should have 1 root block!");
-  BasicBlock *Root = Roots[0];
-  Nodes[Root] = RootNode = new Node(Root, 0); // Add a node for the root...
-
-  Function *F = Root->getParent();
-  // Loop over all of the reachable blocks in the function...
-  for (Function::iterator I = F->begin(), E = F->end(); I != E; ++I)
-    if (BasicBlock *ImmDom = ID.get(I)) {  // Reachable block.
-      Node *&BBNode = Nodes[I];
-      if (!BBNode) {  // Haven't calculated this node yet?
-        // Get or calculate the node for the immediate dominator
-        Node *IDomNode = getNodeForBlock(ImmDom);
-
-        // Add a new tree node for this BasicBlock, and link it as a child of
-        // IDomNode
-        BBNode = IDomNode->addChild(new Node(I, IDomNode));
-      }
-    }
+  DomTreeNode *C = new DomTreeNode(BB, IDomNode);
+  DomTreeNodes[BB] = C;
+  return BBNode = IDomNode->addChild(C);
 }
 
 static std::ostream &operator<<(std::ostream &o,
-                                const DominatorTreeBase::Node *Node) {
+                                const DomTreeNode *Node) {
   if (Node->getBlock())
     WriteAsOperand(o, Node->getBlock(), false);
   else
@@ -398,62 +570,228 @@ static std::ostream &operator<<(std::ostream &o,
   return o << "\n";
 }
 
-static void PrintDomTree(const DominatorTreeBase::Node *N, std::ostream &o,
+static void PrintDomTree(const DomTreeNode *N, std::ostream &o,
                          unsigned Lev) {
   o << std::string(2*Lev, ' ') << "[" << Lev << "] " << N;
-  for (DominatorTreeBase::Node::const_iterator I = N->begin(), E = N->end(); 
+  for (DomTreeNode::const_iterator I = N->begin(), E = N->end();
        I != E; ++I)
     PrintDomTree(*I, o, Lev+1);
 }
 
-void DominatorTreeBase::print(std::ostream &o) const {
+void DominatorTreeBase::print(std::ostream &o, const Module* ) const {
   o << "=============================--------------------------------\n"
     << "Inorder Dominator Tree:\n";
   PrintDomTree(getRootNode(), o, 1);
 }
 
+void DominatorTreeBase::dump() {
+  print (llvm::cerr);
+}
+
+bool DominatorTree::runOnFunction(Function &F) {
+  reset();     // Reset from the last time we were run...
+  Roots.push_back(&F.getEntryBlock());
+  calculate(F);
+  return false;
+}
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //  DominanceFrontier Implementation
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-static RegisterAnalysis<DominanceFrontier>
+char DominanceFrontier::ID = 0;
+static RegisterPass<DominanceFrontier>
 G("domfrontier", "Dominance Frontier Construction", true);
 
+// NewBB is split and now it has one successor. Update dominace frontier to
+// reflect this change.
+void DominanceFrontier::splitBlock(BasicBlock *NewBB) {
+
+  assert(NewBB->getTerminator()->getNumSuccessors() == 1
+         && "NewBB should have a single successor!");
+  BasicBlock *NewBBSucc = NewBB->getTerminator()->getSuccessor(0);
+
+  std::vector<BasicBlock*> PredBlocks;
+  for (pred_iterator PI = pred_begin(NewBB), PE = pred_end(NewBB);
+       PI != PE; ++PI)
+      PredBlocks.push_back(*PI);  
+
+  assert(!PredBlocks.empty() && "No predblocks??");
+
+  DominatorTree &DT = getAnalysis<DominatorTree>();
+  bool NewBBDominatesNewBBSucc = true;
+  if (!DT.dominates(NewBB, NewBBSucc))
+    NewBBDominatesNewBBSucc = false;
+
+  // If NewBB dominates NewBBSucc, then DF(NewBB) is now going to be the
+  // DF(PredBlocks[0]) without the stuff that the new block does not dominate
+  // a predecessor of.
+  if (NewBBDominatesNewBBSucc) {
+    DominanceFrontier::iterator DFI = find(PredBlocks[0]);
+    if (DFI != end()) {
+      DominanceFrontier::DomSetType Set = DFI->second;
+      // Filter out stuff in Set that we do not dominate a predecessor of.
+      for (DominanceFrontier::DomSetType::iterator SetI = Set.begin(),
+             E = Set.end(); SetI != E;) {
+        bool DominatesPred = false;
+        for (pred_iterator PI = pred_begin(*SetI), E = pred_end(*SetI);
+             PI != E; ++PI)
+          if (DT.dominates(NewBB, *PI))
+            DominatesPred = true;
+        if (!DominatesPred)
+          Set.erase(SetI++);
+        else
+          ++SetI;
+      }
+      
+      addBasicBlock(NewBB, Set);
+    }
+    
+  } else {
+    // DF(NewBB) is {NewBBSucc} because NewBB does not strictly dominate
+    // NewBBSucc, but it does dominate itself (and there is an edge (NewBB ->
+    // NewBBSucc)).  NewBBSucc is the single successor of NewBB.
+    DominanceFrontier::DomSetType NewDFSet;
+    NewDFSet.insert(NewBBSucc);
+    addBasicBlock(NewBB, NewDFSet);
+  }
+  
+  // Now we must loop over all of the dominance frontiers in the function,
+  // replacing occurrences of NewBBSucc with NewBB in some cases.  All
+  // blocks that dominate a block in PredBlocks and contained NewBBSucc in
+  // their dominance frontier must be updated to contain NewBB instead.
+  //
+  for (Function::iterator FI = NewBB->getParent()->begin(),
+         FE = NewBB->getParent()->end(); FI != FE; ++FI) {
+    DominanceFrontier::iterator DFI = find(FI);
+    if (DFI == end()) continue;  // unreachable block.
+    
+    // Only consider dominators of NewBBSucc
+    if (!DFI->second.count(NewBBSucc)) continue;
+
+    bool BlockDominatesAny = false;
+    for (std::vector<BasicBlock*>::const_iterator BI = PredBlocks.begin(), 
+           BE = PredBlocks.end(); BI != BE; ++BI) {
+      if (DT.dominates(FI, *BI)) {
+        BlockDominatesAny = true;
+        break;
+      }
+    }
+    
+    if (BlockDominatesAny) {
+      // If NewBBSucc should not stay in our dominator frontier, remove it.
+      // We remove it unless there is a predecessor of NewBBSucc that we
+      // dominate, but we don't strictly dominate NewBBSucc.
+      bool ShouldRemove = true;
+      if ((BasicBlock*)FI == NewBBSucc
+          || !DT.dominates(FI, NewBBSucc)) {
+        // Okay, we know that PredDom does not strictly dominate NewBBSucc.
+        // Check to see if it dominates any predecessors of NewBBSucc.
+        for (pred_iterator PI = pred_begin(NewBBSucc),
+               E = pred_end(NewBBSucc); PI != E; ++PI)
+          if (DT.dominates(FI, *PI)) {
+            ShouldRemove = false;
+            break;
+          }
+        
+        if (ShouldRemove)
+          removeFromFrontier(DFI, NewBBSucc);
+        addToFrontier(DFI, NewBB);
+        
+        break;
+      }
+    }
+  }
+}
+
+namespace {
+  class DFCalculateWorkObject {
+  public:
+    DFCalculateWorkObject(BasicBlock *B, BasicBlock *P, 
+                          const DomTreeNode *N,
+                          const DomTreeNode *PN)
+    : currentBB(B), parentBB(P), Node(N), parentNode(PN) {}
+    BasicBlock *currentBB;
+    BasicBlock *parentBB;
+    const DomTreeNode *Node;
+    const DomTreeNode *parentNode;
+  };
+}
+
 const DominanceFrontier::DomSetType &
-DominanceFrontier::calculate(const DominatorTree &DT, 
-                             const DominatorTree::Node *Node) {
-  // Loop over CFG successors to calculate DFlocal[Node]
+DominanceFrontier::calculate(const DominatorTree &DT,
+                             const DomTreeNode *Node) {
   BasicBlock *BB = Node->getBlock();
-  DomSetType &S = Frontiers[BB];       // The new set to fill in...
+  DomSetType *Result = NULL;
+
+  std::vector<DFCalculateWorkObject> workList;
+  SmallPtrSet<BasicBlock *, 32> visited;
+
+  workList.push_back(DFCalculateWorkObject(BB, NULL, Node, NULL));
+  do {
+    DFCalculateWorkObject *currentW = &workList.back();
+    assert (currentW && "Missing work object.");
+
+    BasicBlock *currentBB = currentW->currentBB;
+    BasicBlock *parentBB = currentW->parentBB;
+    const DomTreeNode *currentNode = currentW->Node;
+    const DomTreeNode *parentNode = currentW->parentNode;
+    assert (currentBB && "Invalid work object. Missing current Basic Block");
+    assert (currentNode && "Invalid work object. Missing current Node");
+    DomSetType &S = Frontiers[currentBB];
+
+    // Visit each block only once.
+    if (visited.count(currentBB) == 0) {
+      visited.insert(currentBB);
+
+      // Loop over CFG successors to calculate DFlocal[currentNode]
+      for (succ_iterator SI = succ_begin(currentBB), SE = succ_end(currentBB);
+           SI != SE; ++SI) {
+        // Does Node immediately dominate this successor?
+        if (DT[*SI]->getIDom() != currentNode)
+          S.insert(*SI);
+      }
+    }
 
-  for (succ_iterator SI = succ_begin(BB), SE = succ_end(BB);
-       SI != SE; ++SI) {
-    // Does Node immediately dominate this successor?
-    if (DT[*SI]->getIDom() != Node)
-      S.insert(*SI);
-  }
+    // At this point, S is DFlocal.  Now we union in DFup's of our children...
+    // Loop through and visit the nodes that Node immediately dominates (Node's
+    // children in the IDomTree)
+    bool visitChild = false;
+    for (DomTreeNode::const_iterator NI = currentNode->begin(), 
+           NE = currentNode->end(); NI != NE; ++NI) {
+      DomTreeNode *IDominee = *NI;
+      BasicBlock *childBB = IDominee->getBlock();
+      if (visited.count(childBB) == 0) {
+        workList.push_back(DFCalculateWorkObject(childBB, currentBB,
+                                                 IDominee, currentNode));
+        visitChild = true;
+      }
+    }
 
-  // At this point, S is DFlocal.  Now we union in DFup's of our children...
-  // Loop through and visit the nodes that Node immediately dominates (Node's
-  // children in the IDomTree)
-  //
-  for (DominatorTree::Node::const_iterator NI = Node->begin(), NE = Node->end();
-       NI != NE; ++NI) {
-    DominatorTree::Node *IDominee = *NI;
-    const DomSetType &ChildDF = calculate(DT, IDominee);
-
-    DomSetType::const_iterator CDFI = ChildDF.begin(), CDFE = ChildDF.end();
-    for (; CDFI != CDFE; ++CDFI) {
-      if (!Node->dominates(DT[*CDFI]))
-       S.insert(*CDFI);
+    // If all children are visited or there is any child then pop this block
+    // from the workList.
+    if (!visitChild) {
+
+      if (!parentBB) {
+        Result = &S;
+        break;
+      }
+
+      DomSetType::const_iterator CDFI = S.begin(), CDFE = S.end();
+      DomSetType &parentSet = Frontiers[parentBB];
+      for (; CDFI != CDFE; ++CDFI) {
+        if (!DT.properlyDominates(parentNode, DT[*CDFI]))
+          parentSet.insert(*CDFI);
+      }
+      workList.pop_back();
     }
-  }
 
-  return S;
+  } while (!workList.empty());
+
+  return *Result;
 }
 
-void DominanceFrontierBase::print(std::ostream &o) const {
+void DominanceFrontierBase::print(std::ostream &o, const Module* ) const {
   for (const_iterator I = begin(), E = end(); I != E; ++I) {
     o << "  DomFrontier for BB";
     if (I->first)
@@ -464,3 +802,6 @@ void DominanceFrontierBase::print(std::ostream &o) const {
   }
 }
 
+void DominanceFrontierBase::dump() {
+  print (llvm::cerr);
+}