More templatization.
[oota-llvm.git] / lib / Analysis / LoopInfo.cpp
index a361e629e1a41e0ff3b75849a39b71ea55b5c773..559f6768060ec0e67931df6dab793dc6d01216e3 100644 (file)
@@ -1,4 +1,11 @@
-//===- LoopInfo.cpp - Natural Loop Calculator -------------------------------=//
+//===- LoopInfo.cpp - Natural Loop Calculator -----------------------------===//
+//
+//                     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 defines the LoopInfo class that is used to identify natural loops
 // and determine the loop depth of various nodes of the CFG.  Note that the
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
+#include "llvm/Constants.h"
+#include "llvm/Instructions.h"
 #include "llvm/Analysis/Dominators.h"
-#include "llvm/Support/CFG.h"
 #include "llvm/Assembly/Writer.h"
-#include "Support/DepthFirstIterator.h"
+#include "llvm/Support/CFG.h"
+#include "llvm/Support/Streams.h"
+#include "llvm/ADT/DepthFirstIterator.h"
+#include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
 #include <algorithm>
+#include <ostream>
+using namespace llvm;
 
-static RegisterAnalysis<LoopInfo>
+char LoopInfo::ID = 0;
+static RegisterPass<LoopInfo>
 X("loops", "Natural Loop Construction", true);
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // Loop implementation
 //
-bool Loop::contains(const BasicBlock *BB) const {
-  return find(Blocks.begin(), Blocks.end(), BB) != Blocks.end();
-}
-
-bool Loop::isLoopExit(const BasicBlock *BB) const {
-  for (BasicBlock::succ_const_iterator SI = succ_begin(BB), SE = succ_end(BB);
-       SI != SE; ++SI) {
-    if (!contains(*SI))
-      return true;
-  }
-  return false;
-}
-
-unsigned Loop::getNumBackEdges() const {
-  unsigned NumBackEdges = 0;
-  BasicBlock *H = getHeader();
-
-  for (std::vector<BasicBlock*>::const_iterator I = Blocks.begin(),
-         E = Blocks.end(); I != E; ++I)
-    for (BasicBlock::succ_iterator SI = succ_begin(*I), SE = succ_end(*I);
-         SI != SE; ++SI)
-      if (*SI == H)
-       ++NumBackEdges;
-  
-  return NumBackEdges;
-}
-
-void Loop::print(std::ostream &OS) const {
-  OS << std::string(getLoopDepth()*2, ' ') << "Loop Containing: ";
-
-  for (unsigned i = 0; i < getBlocks().size(); ++i) {
-    if (i) OS << ",";
-    WriteAsOperand(OS, getBlocks()[i], false);
-  }
-  if (!ExitBlocks.empty()) {
-    OS << "\tExitBlocks: ";
-    for (unsigned i = 0; i < getExitBlocks().size(); ++i) {
-      if (i) OS << ",";
-      WriteAsOperand(OS, getExitBlocks()[i], false);
-    }
-  }
-
-  OS << "\n";
-
-  for (unsigned i = 0, e = getSubLoops().size(); i != e; ++i)
-    getSubLoops()[i]->print(OS);
-}
 
+/// getNumBackEdges - Calculate the number of back edges to the loop header.
+///
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // LoopInfo implementation
 //
-void LoopInfo::stub() {}
-
 bool LoopInfo::runOnFunction(Function &) {
   releaseMemory();
-  Calculate(getAnalysis<DominatorSet>());    // Update
+  LI->Calculate(getAnalysis<DominatorTree>());    // Update
   return false;
 }
 
-void LoopInfo::releaseMemory() {
-  for (std::vector<Loop*>::iterator I = TopLevelLoops.begin(),
-         E = TopLevelLoops.end(); I != E; ++I)
-    delete *I;   // Delete all of the loops...
-
-  BBMap.clear();                             // Reset internal state of analysis
-  TopLevelLoops.clear();
-}
-
-
-void LoopInfo::Calculate(const DominatorSet &DS) {
-  BasicBlock *RootNode = DS.getRoot();
-
-  for (df_iterator<BasicBlock*> NI = df_begin(RootNode),
-        NE = df_end(RootNode); NI != NE; ++NI)
-    if (Loop *L = ConsiderForLoop(*NI, DS))
-      TopLevelLoops.push_back(L);
-
-  for (unsigned i = 0; i < TopLevelLoops.size(); ++i)
-    TopLevelLoops[i]->setLoopDepth(1);
-}
-
 void LoopInfo::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
   AU.setPreservesAll();
-  AU.addRequired<DominatorSet>();
+  AU.addRequired<DominatorTree>();
 }
 
-void LoopInfo::print(std::ostream &OS) const {
-  for (unsigned i = 0; i < TopLevelLoops.size(); ++i)
-    TopLevelLoops[i]->print(OS);
-#if 0
-  for (std::map<BasicBlock*, Loop*>::const_iterator I = BBMap.begin(),
-         E = BBMap.end(); I != E; ++I)
-    OS << "BB '" << I->first->getName() << "' level = "
-       << I->second->LoopDepth << "\n";
-#endif
-}
-
-Loop *LoopInfo::ConsiderForLoop(BasicBlock *BB, const DominatorSet &DS) {
-  if (BBMap.find(BB) != BBMap.end()) return 0;   // Haven't processed this node?
-
-  std::vector<BasicBlock *> TodoStack;
-
-  // Scan the predecessors of BB, checking to see if BB dominates any of
-  // them.
-  for (pred_iterator I = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); I != E; ++I)
-    if (DS.dominates(BB, *I))   // If BB dominates it's predecessor...
-      TodoStack.push_back(*I);
-
-  if (TodoStack.empty()) return 0;  // Doesn't dominate any predecessors...
-
-  // Create a new loop to represent this basic block...
-  Loop *L = new Loop(BB);
-  BBMap[BB] = L;
-
-  while (!TodoStack.empty()) {  // Process all the nodes in the loop
-    BasicBlock *X = TodoStack.back();
-    TodoStack.pop_back();
-
-    if (!L->contains(X)) {         // As of yet unprocessed??
-      L->Blocks.push_back(X);
-      
-      // Add all of the predecessors of X to the end of the work stack...
-      TodoStack.insert(TodoStack.end(), pred_begin(X), pred_end(X));
-    }
-  }
-
-  // If there are any loops nested within this loop, create them now!
-  for (std::vector<BasicBlock*>::iterator I = L->Blocks.begin(),
-        E = L->Blocks.end(); I != E; ++I)
-    if (Loop *NewLoop = ConsiderForLoop(*I, DS)) {
-      L->SubLoops.push_back(NewLoop);
-      NewLoop->ParentLoop = L;
-    }
-
-
-  // Add the basic blocks that comprise this loop to the BBMap so that this
-  // loop can be found for them.
-  //
-  for (std::vector<BasicBlock*>::iterator I = L->Blocks.begin(),
-        E = L->Blocks.end(); I != E; ++I) {
-    std::map<BasicBlock*, Loop*>::iterator BBMI = BBMap.lower_bound(*I);
-    if (BBMI == BBMap.end() || BBMI->first != *I)  // Not in map yet...
-      BBMap.insert(BBMI, std::make_pair(*I, L));   // Must be at this level
-  }
-
-  // Now that we know all of the blocks that make up this loop, see if there are
-  // any branches to outside of the loop... building the ExitBlocks list.
-  for (std::vector<BasicBlock*>::iterator BI = L->Blocks.begin(),
-         BE = L->Blocks.end(); BI != BE; ++BI)
-    for (succ_iterator I = succ_begin(*BI), E = succ_end(*BI); I != E; ++I)
-      if (!L->contains(*I))               // Not in current loop?
-        L->ExitBlocks.push_back(*I);      // It must be an exit block...
-
-  return L;
-}
-
-/// getLoopPreheader - If there is a preheader for this loop, return it.  A
-/// loop has a preheader if there is only one edge to the header of the loop
-/// from outside of the loop.  If this is the case, the block branching to the
-/// header of the loop is the preheader node.  The "preheaders" pass can be
-/// "Required" to ensure that there is always a preheader node for every loop.
-///
-/// This method returns null if there is no preheader for the loop (either
-/// because the loop is dead or because multiple blocks branch to the header
-/// node of this loop).
-///
-BasicBlock *Loop::getLoopPreheader() const {
-  // Keep track of nodes outside the loop branching to the header...
-  BasicBlock *Out = 0;
-
-  // Loop over the predecessors of the header node...
-  BasicBlock *Header = getHeader();
-  for (pred_iterator PI = pred_begin(Header), PE = pred_end(Header);
-       PI != PE; ++PI)
-    if (!contains(*PI)) {     // If the block is not in the loop...
-      if (Out && Out != *PI)
-        return 0;             // Multiple predecessors outside the loop
-      Out = *PI;
-    }
-
-  // If there is exactly one preheader, return it.  If there was zero, then Out
-  // is still null.
-  return Out;
-}
-
-/// addBasicBlockToLoop - This function is used by other analyses to update loop
-/// information.  NewBB is set to be a new member of the current loop.  Because
-/// of this, it is added as a member of all parent loops, and is added to the
-/// specified LoopInfo object as being in the current basic block.  It is not
-/// valid to replace the loop header with this method.
-///
-void Loop::addBasicBlockToLoop(BasicBlock *NewBB, LoopInfo &LI) {
-  assert(LI[getHeader()] == this && "Incorrect LI specified for this loop!");
-  assert(NewBB && "Cannot add a null basic block to the loop!");
-  assert(LI[NewBB] == 0 && "BasicBlock already in the loop!");
-
-  // Add the loop mapping to the LoopInfo object...
-  LI.BBMap[NewBB] = this;
-
-  // Add the basic block to this loop and all parent loops...
-  Loop *L = this;
-  while (L) {
-    L->Blocks.push_back(NewBB);
-    L = L->getParentLoop();
-  }
-}
-
-/// changeExitBlock - This method is used to update loop information.  One
-/// instance of the specified Old basic block is removed from the exit list
-/// and replaced with New.
-///
-void Loop::changeExitBlock(BasicBlock *Old, BasicBlock *New) {
-  assert(Old != New && "Cannot changeExitBlock to the same thing!");
-  assert(Old && New && "Cannot changeExitBlock to or from a null node!");
-  std::vector<BasicBlock*>::iterator I = 
-    std::find(ExitBlocks.begin(), ExitBlocks.end(), Old);
-  assert(I != ExitBlocks.end() && "Old exit block not found!");
-  *I = New;
-}
+// Ensure this file gets linked when LoopInfo.h is used.
+DEFINING_FILE_FOR(LoopInfo)