gcc/graphite-dependences.c

   1 /* Data dependence analysis for Graphite.
   2    Copyright (C) 2009 Free Software Foundation, Inc.
   3    Contributed by Sebastian Pop <sebastian.pop@amd.com> and
   4    Konrad Trifunovic <konrad.trifunovic@inria.fr>.
   5
   6 This file is part of GCC.
   7
   8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
   9 it under the terms of the GNU General Public License as published by
  10 the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
  11 any later version.
  12
  13 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
  14 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  16 GNU General Public License for more details.
  17
  18 You should have received a copy of the GNU General Public License
  19 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
  20 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
  21
  22 #include "config.h"
  23 #include "system.h"
  24 #include "coretypes.h"
  25 #include "tm.h"
  26 #include "ggc.h"
  27 #include "tree.h"
  28 #include "rtl.h"
  29 #include "basic-block.h"
  30 #include "diagnostic.h"
  31 #include "tree-flow.h"
  32 #include "toplev.h"
  33 #include "tree-dump.h"
  34 #include "timevar.h"
  35 #include "cfgloop.h"
  36 #include "tree-chrec.h"
  37 #include "tree-data-ref.h"
  38 #include "tree-scalar-evolution.h"
  39 #include "tree-pass.h"
  40 #include "domwalk.h"
  41 #include "pointer-set.h"
  42 #include "gimple.h"
  43
  44 #ifdef HAVE_cloog
  45 #include "cloog/cloog.h"
  46 #include "ppl_c.h"
  47 #include "sese.h"
  48 #include "graphite-ppl.h"
  49 #include "graphite.h"
  50 #include "graphite-poly.h"
  51 #include "graphite-dependences.h"
  52
  53 /* Returns a new polyhedral Data Dependence Relation (DDR).  SOURCE is
  54    the source data reference, SINK is the sink data reference.  SOURCE
  55    and SINK define an edge in the Data Dependence Graph (DDG).  */
  56
  57 static poly_ddr_p
  58 new_poly_ddr (poly_dr_p source, poly_dr_p sink,
  59               ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t ddp)
  60 {
  61   poly_ddr_p pddr;
  62
  63   pddr = XNEW (struct poly_ddr);
  64   PDDR_SOURCE (pddr) = source;
  65   PDDR_SINK (pddr) = sink;
  66   PDDR_DDP (pddr) = ddp;
  67   PDDR_KIND (pddr) = unknown_dependence;
  68
  69   return pddr;
  70 }
  71
  72 /* Free the poly_ddr_p P.  */
  73
  74 void
  75 free_poly_ddr (void *p)
  76 {
  77   poly_ddr_p pddr = (poly_ddr_p) p;
  78   ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (PDDR_DDP (pddr));
  79   free (pddr);
  80 }
  81
  82 /* Comparison function for poly_ddr hash table.  */
  83
  84 int
  85 eq_poly_ddr_p (const void *pddr1, const void *pddr2)
  86 {
  87   const struct poly_ddr *p1 = (const struct poly_ddr *) pddr1;
  88   const struct poly_ddr *p2 = (const struct poly_ddr *) pddr2;
  89
  90   return (PDDR_SOURCE (p1) == PDDR_SOURCE (p2)
  91           && PDDR_SINK (p1) == PDDR_SINK (p2));
  92 }
  93
  94 /* Hash function for poly_ddr hashtable.  */
  95
  96 hashval_t
  97 hash_poly_ddr_p (const void *pddr)
  98 {
  99   const struct poly_ddr *p = (const struct poly_ddr *) pddr;
 100
 101   return (hashval_t) ((long) PDDR_SOURCE (p) + (long) PDDR_SINK (p));
 102 }
 103
 104 /* Returns true when PDDR has no dependence.  */
 105
 106 static bool
 107 pddr_is_empty (poly_ddr_p pddr)
 108 {
 109   if (PDDR_KIND (pddr) != unknown_dependence)
 110     return PDDR_KIND (pddr) == no_dependence ? true : false;
 111
 112   if (ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_is_empty (PDDR_DDP (pddr)))
 113     {
 114       PDDR_KIND (pddr) = no_dependence;
 115       return true;
 116     }
 117
 118   PDDR_KIND (pddr) = has_dependence;
 119   return false;
 120 }
 121
 122 /* Returns a polyhedron of dimension DIM.
 123
 124    Maps the dimensions [0, ..., cut - 1] of polyhedron P to OFFSET
 125    and the dimensions [cut, ..., nb_dim] to DIM - GDIM.  */
 126
 127 static ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t
 128 map_into_dep_poly (graphite_dim_t dim, graphite_dim_t gdim,
 129                    ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t p,
 130                    graphite_dim_t cut,
 131                    graphite_dim_t offset)
 132 {
 133   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t res;
 134
 135   ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_Pointset_Powerset_C_Polyhedron
 136     (&res, p);
 137   ppl_insert_dimensions_pointset (res, 0, offset);
 138   ppl_insert_dimensions_pointset (res, offset + cut,
 139                                   dim - offset - cut - gdim);
 140
 141   return res;
 142 }
 143
 144 /* Swap [cut0, ..., cut1] to the end of DR: "a CUT0 b CUT1 c" is
 145    transformed into "a CUT0 c CUT1' b"
 146
 147    Add NB0 zeros before "a":  "00...0 a CUT0 c CUT1' b"
 148    Add NB1 zeros between "a" and "c":  "00...0 a 00...0 c CUT1' b"
 149    Add DIM - NB0 - NB1 - PDIM zeros between "c" and "b":
 150    "00...0 a 00...0 c 00...0 b".  */
 151
 152 static ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t
 153 map_dr_into_dep_poly (graphite_dim_t dim,
 154                       ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t dr,
 155                       graphite_dim_t cut0, graphite_dim_t cut1,
 156                       graphite_dim_t nb0, graphite_dim_t nb1)
 157 {
 158   ppl_dimension_type pdim;
 159   ppl_dimension_type *map;
 160   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t res;
 161   ppl_dimension_type i;
 162
 163   ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_Pointset_Powerset_C_Polyhedron
 164     (&res, dr);
 165   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_space_dimension (res, &pdim);
 166
 167   map = (ppl_dimension_type *) XNEWVEC (ppl_dimension_type, pdim);
 168
 169   /* First mapping: move 'g' vector to right position.  */
 170   for (i = 0; i < cut0; i++)
 171     map[i] = i;
 172
 173   for (i = cut0; i < cut1; i++)
 174     map[i] = pdim - cut1 + i;
 175
 176   for (i = cut1; i < pdim; i++)
 177     map[i] = cut0 + i - cut1;
 178
 179   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_map_space_dimensions (res, map, pdim);
 180   free (map);
 181
 182   /* After swapping 's' and 'g' vectors, we have to update a new cut.  */
 183   cut1 = pdim - cut1 + cut0;
 184
 185   ppl_insert_dimensions_pointset (res, 0, nb0);
 186   ppl_insert_dimensions_pointset (res, nb0 + cut0, nb1);
 187   ppl_insert_dimensions_pointset (res, nb0 + nb1 + cut1,
 188                                   dim - nb0 - nb1 - pdim);
 189
 190   return res;
 191 }
 192
 193 /* Builds a constraints of the form "POS1 - POS2 CSTR_TYPE C" */
 194
 195 static ppl_Constraint_t
 196 build_pairwise_constraint (graphite_dim_t dim,
 197                            graphite_dim_t pos1, graphite_dim_t pos2,
 198                            int c, enum ppl_enum_Constraint_Type cstr_type)
 199 {
 200   ppl_Linear_Expression_t expr;
 201   ppl_Constraint_t cstr;
 202   ppl_Coefficient_t coef;
 203   Value v, v_op, v_c;
 204
 205   value_init (v);
 206   value_init (v_op);
 207   value_init (v_c);
 208
 209   value_set_si (v, 1);
 210   value_set_si (v_op, -1);
 211   value_set_si (v_c, c);
 212
 213   ppl_new_Coefficient (&coef);
 214   ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&expr, dim);
 215
 216   ppl_assign_Coefficient_from_mpz_t (coef, v);
 217   ppl_Linear_Expression_add_to_coefficient (expr, pos1, coef);
 218   ppl_assign_Coefficient_from_mpz_t (coef, v_op);
 219   ppl_Linear_Expression_add_to_coefficient (expr, pos2, coef);
 220   ppl_assign_Coefficient_from_mpz_t (coef, v_c);
 221   ppl_Linear_Expression_add_to_inhomogeneous (expr, coef);
 222
 223   ppl_new_Constraint (&cstr, expr, cstr_type);
 224
 225   ppl_delete_Linear_Expression (expr);
 226   ppl_delete_Coefficient (coef);
 227   value_clear (v);
 228   value_clear (v_op);
 229   value_clear (v_c);
 230
 231   return cstr;
 232 }
 233
 234 /* Builds subscript equality constraints.  */
 235
 236 static ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t
 237 dr_equality_constraints (graphite_dim_t dim,
 238                          graphite_dim_t pos, graphite_dim_t nb_subscripts)
 239 {
 240   ppl_Polyhedron_t subscript_equalities;
 241   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t res;
 242   Value v, v_op;
 243   graphite_dim_t i;
 244
 245   value_init (v);
 246   value_init (v_op);
 247   value_set_si (v, 1);
 248   value_set_si (v_op, -1);
 249
 250   ppl_new_C_Polyhedron_from_space_dimension (&subscript_equalities, dim, 0);
 251   for (i = 0; i < nb_subscripts; i++)
 252     {
 253       ppl_Linear_Expression_t expr;
 254       ppl_Constraint_t cstr;
 255       ppl_Coefficient_t coef;
 256
 257       ppl_new_Coefficient (&coef);
 258       ppl_new_Linear_Expression_with_dimension (&expr, dim);
 259
 260       ppl_assign_Coefficient_from_mpz_t (coef, v);
 261       ppl_Linear_Expression_add_to_coefficient (expr, pos + i, coef);
 262       ppl_assign_Coefficient_from_mpz_t (coef, v_op);
 263       ppl_Linear_Expression_add_to_coefficient (expr, pos + i + nb_subscripts,
 264                                                 coef);
 265
 266       ppl_new_Constraint (&cstr, expr, PPL_CONSTRAINT_TYPE_EQUAL);
 267       ppl_Polyhedron_add_constraint (subscript_equalities, cstr);
 268
 269       ppl_delete_Linear_Expression (expr);
 270       ppl_delete_Constraint (cstr);
 271       ppl_delete_Coefficient (coef);
 272     }
 273
 274   ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_C_Polyhedron
 275     (&res, subscript_equalities);
 276   value_clear (v);
 277   value_clear (v_op);
 278   ppl_delete_Polyhedron (subscript_equalities);
 279
 280   return res;
 281 }
 282
 283 /* Builds scheduling equality constraints.  */
 284
 285 static ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t
 286 build_pairwise_scheduling_equality (graphite_dim_t dim,
 287                                     graphite_dim_t pos, graphite_dim_t offset)
 288 {
 289   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t res;
 290   ppl_Polyhedron_t equalities;
 291   ppl_Constraint_t cstr;
 292
 293   ppl_new_C_Polyhedron_from_space_dimension (&equalities, dim, 0);
 294
 295   cstr = build_pairwise_constraint (dim, pos, pos + offset, 0,
 296                                     PPL_CONSTRAINT_TYPE_EQUAL);
 297   ppl_Polyhedron_add_constraint (equalities, cstr);
 298   ppl_delete_Constraint (cstr);
 299
 300   ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_C_Polyhedron (&res, equalities);
 301   ppl_delete_Polyhedron (equalities);
 302   return res;
 303 }
 304
 305 /* Builds scheduling inequality constraints.  */
 306
 307 static ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t
 308 build_pairwise_scheduling_inequality (graphite_dim_t dim,
 309                                       graphite_dim_t pos,
 310                                       graphite_dim_t offset,
 311                                       bool direction)
 312 {
 313   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t res;
 314   ppl_Polyhedron_t equalities;
 315   ppl_Constraint_t cstr;
 316
 317   ppl_new_C_Polyhedron_from_space_dimension (&equalities, dim, 0);
 318
 319   if (direction)
 320     cstr = build_pairwise_constraint (dim, pos, pos + offset, -1,
 321                                       PPL_CONSTRAINT_TYPE_GREATER_OR_EQUAL);
 322   else
 323     cstr = build_pairwise_constraint (dim, pos, pos + offset, 1,
 324                                       PPL_CONSTRAINT_TYPE_LESS_OR_EQUAL);
 325
 326   ppl_Polyhedron_add_constraint (equalities, cstr);
 327   ppl_delete_Constraint (cstr);
 328
 329   ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_C_Polyhedron (&res, equalities);
 330   ppl_delete_Polyhedron (equalities);
 331   return res;
 332 }
 333
 334 /* Returns true when adding the lexicographical constraints at level I
 335    to the RES dependence polyhedron returns an empty polyhedron.  */
 336
 337 static bool
 338 lexicographically_gt_p (ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t res,
 339                         graphite_dim_t dim,
 340                         graphite_dim_t offset,
 341                         bool direction, graphite_dim_t i)
 342 {
 343   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t ineq;
 344   bool empty_p;
 345
 346   ineq = build_pairwise_scheduling_inequality (dim, i, offset,
 347                                                direction);
 348   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_intersection_assign (ineq, res);
 349   empty_p = ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_is_empty (ineq);
 350   if (!empty_p)
 351     ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_intersection_assign (res, ineq);
 352   ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (ineq);
 353
 354   return !empty_p;
 355 }
 356
 357 /* Build the precedence constraints for the lexicographical comparison
 358    of time vectors RES following the lexicographical order.  */
 359
 360 static void
 361 build_lexicographically_gt_constraint (ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t *res,
 362                                        graphite_dim_t dim,
 363                                        graphite_dim_t tdim1,
 364                                        graphite_dim_t offset,
 365                                        bool direction)
 366 {
 367   graphite_dim_t i;
 368
 369   if (lexicographically_gt_p (*res, dim, offset, direction, 0))
 370     return;
 371
 372   for (i = 0; i < tdim1 - 1; i++)
 373     {
 374       ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t sceq;
 375
 376       sceq = build_pairwise_scheduling_equality (dim, i, offset);
 377       ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_intersection_assign (*res, sceq);
 378       ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (sceq);
 379
 380       if (lexicographically_gt_p (*res, dim, offset, direction, i + 1))
 381         return;
 382     }
 383
 384   if (i == tdim1 - 1)
 385     {
 386       ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (*res);
 387       ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_space_dimension (res, dim, 1);
 388     }
 389 }
 390
 391 /* Build the dependence polyhedron for data references PDR1 and PDR2.
 392    The layout of the dependence polyhedron is:
 393
 394    T1|I1|T2|I2|S1|S2|G
 395
 396    with
 397    | T1 and T2 the scattering dimensions for PDR1 and PDR2
 398    | I1 and I2 the iteration domains
 399    | S1 and S2 the subscripts
 400    | G the global parameters.  */
 401
 402 static poly_ddr_p
 403 dependence_polyhedron_1 (poly_bb_p pbb1, poly_bb_p pbb2,
 404                          ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t d1,
 405                          ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t d2,
 406                          poly_dr_p pdr1, poly_dr_p pdr2,
 407                          ppl_Polyhedron_t s1, ppl_Polyhedron_t s2,
 408                          bool direction,
 409                          bool original_scattering_p)
 410 {
 411   scop_p scop = PBB_SCOP (pbb1);
 412   graphite_dim_t tdim1 = original_scattering_p ?
 413     pbb_nb_scattering_orig (pbb1) : pbb_nb_scattering_transform (pbb1);
 414   graphite_dim_t tdim2 = original_scattering_p ?
 415     pbb_nb_scattering_orig (pbb2) : pbb_nb_scattering_transform (pbb2);
 416   graphite_dim_t ddim1 = pbb_dim_iter_domain (pbb1);
 417   graphite_dim_t ddim2 = pbb_dim_iter_domain (pbb2);
 418   graphite_dim_t sdim1 = PDR_NB_SUBSCRIPTS (pdr1) + 1;
 419   graphite_dim_t gdim = scop_nb_params (scop);
 420   graphite_dim_t dim1 = pdr_dim (pdr1);
 421   graphite_dim_t dim2 = pdr_dim (pdr2);
 422   graphite_dim_t dim = tdim1 + tdim2 + dim1 + dim2;
 423   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t res;
 424   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t id1, id2, isc1, isc2, idr1, idr2;
 425   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t sc1, sc2, dreq;
 426   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t context;
 427
 428   gcc_assert (PBB_SCOP (pbb1) == PBB_SCOP (pbb2));
 429
 430   ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_Pointset_Powerset_C_Polyhedron
 431     (&context, SCOP_CONTEXT (scop));
 432   ppl_insert_dimensions_pointset (context, 0, dim - gdim);
 433
 434   ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_C_Polyhedron (&sc1, s1);
 435   ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_C_Polyhedron (&sc2, s2);
 436
 437   id1 = map_into_dep_poly (dim, gdim, d1, ddim1, tdim1);
 438   id2 = map_into_dep_poly (dim, gdim, d2, ddim2, tdim1 + ddim1 + tdim2);
 439   isc1 = map_into_dep_poly (dim, gdim, sc1, ddim1 + tdim1, 0);
 440   isc2 = map_into_dep_poly (dim, gdim, sc2, ddim2 + tdim2, tdim1 + ddim1);
 441
 442   idr1 = map_dr_into_dep_poly (dim, PDR_ACCESSES (pdr1), ddim1, ddim1 + gdim,
 443                                tdim1, tdim2 + ddim2);
 444   idr2 = map_dr_into_dep_poly (dim, PDR_ACCESSES (pdr2), ddim2, ddim2 + gdim,
 445                                tdim1 + ddim1 + tdim2, sdim1);
 446
 447   /* Now add the subscript equalities.  */
 448   dreq = dr_equality_constraints (dim, tdim1 + ddim1 + tdim2 + ddim2, sdim1);
 449
 450   ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_space_dimension (&res, dim, 0);
 451   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_intersection_assign (res, context);
 452   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_intersection_assign (res, id1);
 453   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_intersection_assign (res, id2);
 454   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_intersection_assign (res, isc1);
 455   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_intersection_assign (res, isc2);
 456   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_intersection_assign (res, idr1);
 457   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_intersection_assign (res, idr2);
 458   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_intersection_assign (res, dreq);
 459   ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (context);
 460   ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (id1);
 461   ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (id2);
 462   ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (sc1);
 463   ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (sc2);
 464   ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (isc1);
 465   ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (isc2);
 466   ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (idr1);
 467   ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (idr2);
 468   ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (dreq);
 469
 470   if (!ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_is_empty (res))
 471     build_lexicographically_gt_constraint (&res, dim, MIN (tdim1, tdim2),
 472                                            tdim1 + ddim1, direction);
 473
 474   return new_poly_ddr (pdr1, pdr2, res);
 475 }
 476
 477 /* Build the dependence polyhedron for data references PDR1 and PDR2.
 478    If possible use already cached information.  */
 479
 480 static poly_ddr_p
 481 dependence_polyhedron (poly_bb_p pbb1, poly_bb_p pbb2,
 482                        ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t d1,
 483                        ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t d2,
 484                        poly_dr_p pdr1, poly_dr_p pdr2,
 485                        ppl_Polyhedron_t s1, ppl_Polyhedron_t s2,
 486                        bool direction,
 487                        bool original_scattering_p)
 488 {
 489   PTR *x = NULL;
 490   poly_ddr_p res;
 491
 492   if (original_scattering_p)
 493     {
 494       struct poly_ddr tmp;
 495
 496       tmp.source = pdr1;
 497       tmp.sink = pdr2;
 498       x = htab_find_slot (SCOP_ORIGINAL_PDDRS (PBB_SCOP (pbb1)),
 499                           &tmp, INSERT);
 500
 501       if (x && *x)
 502         return (poly_ddr_p) *x;
 503     }
 504
 505   res = dependence_polyhedron_1 (pbb1, pbb2, d1, d2, pdr1, pdr2,
 506                                  s1, s2, direction, original_scattering_p);
 507
 508   if (original_scattering_p)
 509     *x = res;
 510
 511   return res;
 512 }
 513
 514 static bool
 515 poly_drs_may_alias_p (poly_dr_p pdr1, poly_dr_p pdr2);
 516
 517 /* Returns the PDDR corresponding to the original schedule, or NULL if
 518    the dependence relation is empty or unknown (Can't judge dependency
 519    under polyhedral model.  */
 520
 521 static poly_ddr_p
 522 pddr_original_scattering (poly_bb_p pbb1, poly_bb_p pbb2,
 523                           poly_dr_p pdr1, poly_dr_p pdr2)
 524 {
 525   poly_ddr_p pddr;
 526   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t d1 = PBB_DOMAIN (pbb1);
 527   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t d2 = PBB_DOMAIN (pbb2);
 528   ppl_Polyhedron_t so1 = PBB_ORIGINAL_SCATTERING (pbb1);
 529   ppl_Polyhedron_t so2 = PBB_ORIGINAL_SCATTERING (pbb2);
 530
 531   if ((pdr_read_p (pdr1) && pdr_read_p (pdr2))
 532       || PDR_BASE_OBJECT_SET (pdr1) != PDR_BASE_OBJECT_SET (pdr2)
 533       || PDR_NB_SUBSCRIPTS (pdr1) != PDR_NB_SUBSCRIPTS (pdr2))
 534     return NULL;
 535
 536   pddr = dependence_polyhedron (pbb1, pbb2, d1, d2, pdr1, pdr2, so1, so2,
 537                                 true, true);
 538   if (pddr_is_empty (pddr))
 539     return NULL;
 540
 541   return pddr;
 542 }
 543
 544 /* Return true when the data dependence relation between the data
 545    references PDR1 belonging to PBB1 and PDR2 is part of a
 546    reduction.  */
 547
 548 static inline bool
 549 reduction_dr_1 (poly_bb_p pbb1, poly_dr_p pdr1, poly_dr_p pdr2)
 550 {
 551   int i;
 552   poly_dr_p pdr;
 553
 554   /* PBB1 should be a reduction PBB.  Reduction PBBs should have only
 555      one write.  */
 556   gcc_assert (PBB_IS_REDUCTION (pbb1)
 557               && number_of_write_pdrs (pbb1) == 1);
 558
 559   for (i = 0; VEC_iterate (poly_dr_p, PBB_DRS (pbb1), i, pdr); i++)
 560     if (PDR_TYPE (pdr) == PDR_WRITE)
 561       break;
 562
 563   return same_pdr_p (pdr, pdr1) && same_pdr_p (pdr, pdr2);
 564 }
 565
 566 /* Return true when the data dependence relation between the data
 567    references PDR1 belonging to PBB1 and PDR2 belonging to PBB2 is
 568    part of a reduction.  */
 569
 570 static inline bool
 571 reduction_dr_p (poly_bb_p pbb1, poly_bb_p pbb2,
 572                 poly_dr_p pdr1, poly_dr_p pdr2)
 573 {
 574   if (PBB_IS_REDUCTION (pbb1))
 575     return reduction_dr_1 (pbb1, pdr1, pdr2);
 576
 577   if (PBB_IS_REDUCTION (pbb2))
 578     return reduction_dr_1 (pbb2, pdr2, pdr1);
 579
 580   return false;
 581 }
 582
 583 /* Returns true when the PBB_TRANSFORMED_SCATTERING functions of PBB1
 584    and PBB2 respect the data dependences of PBB_ORIGINAL_SCATTERING
 585    functions.  */
 586
 587 static bool
 588 graphite_legal_transform_dr (poly_bb_p pbb1, poly_bb_p pbb2,
 589                              poly_dr_p pdr1, poly_dr_p pdr2)
 590 {
 591   ppl_Polyhedron_t st1, st2;
 592   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t po, pt;
 593   graphite_dim_t ddim1, otdim1, otdim2, ttdim1, ttdim2;
 594   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t temp;
 595   ppl_dimension_type pdim;
 596   bool is_empty_p;
 597   poly_ddr_p pddr;
 598   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t d1 = PBB_DOMAIN (pbb1);
 599   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t d2 = PBB_DOMAIN (pbb2);
 600
 601   if (reduction_dr_p (pbb1, pbb2, pdr1, pdr2))
 602     return true;
 603
 604   pddr = pddr_original_scattering (pbb1, pbb2, pdr1, pdr2);
 605   if (!pddr)
 606     return true;
 607
 608   po = PDDR_DDP (pddr);
 609
 610   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
 611     fprintf (dump_file, "\nloop carries dependency.\n");
 612
 613   st1 = PBB_TRANSFORMED_SCATTERING (pbb1);
 614   st2 = PBB_TRANSFORMED_SCATTERING (pbb2);
 615   ddim1 = pbb_dim_iter_domain (pbb1);
 616   otdim1 = pbb_nb_scattering_orig (pbb1);
 617   otdim2 = pbb_nb_scattering_orig (pbb2);
 618   ttdim1 = pbb_nb_scattering_transform (pbb1);
 619   ttdim2 = pbb_nb_scattering_transform (pbb2);
 620
 621   /* Copy the PO polyhedron into the TEMP, so it is not destroyed.
 622      Keep in mind, that PO polyhedron might be restored from the cache
 623      and should not be modified!  */
 624   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_space_dimension (po, &pdim);
 625   ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_space_dimension (&temp, pdim, 0);
 626   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_intersection_assign (temp, po);
 627
 628   pddr = dependence_polyhedron (pbb1, pbb2, d1, d2, pdr1, pdr2, st1, st2,
 629                                 false, false);
 630   pt = PDDR_DDP (pddr);
 631
 632   /* Extend PO and PT to have the same dimensions.  */
 633   ppl_insert_dimensions_pointset (temp, otdim1, ttdim1);
 634   ppl_insert_dimensions_pointset (temp, otdim1 + ttdim1 + ddim1 + otdim2, ttdim2);
 635   ppl_insert_dimensions_pointset (pt, 0, otdim1);
 636   ppl_insert_dimensions_pointset (pt, otdim1 + ttdim1 + ddim1, otdim2);
 637
 638   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_intersection_assign (temp, pt);
 639   is_empty_p = ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_is_empty (temp);
 640
 641   ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (temp);
 642   free_poly_ddr (pddr);
 643
 644   return is_empty_p;
 645 }
 646
 647 /* Return true when the data dependence relation for PBB1 and PBB2 is
 648    part of a reduction.  */
 649
 650 static inline bool
 651 reduction_ddr_p (poly_bb_p pbb1, poly_bb_p pbb2)
 652 {
 653   return pbb1 == pbb2 && PBB_IS_REDUCTION (pbb1);
 654 }
 655
 656 /* Iterates over the data references of PBB1 and PBB2 and detect
 657    whether the transformed schedule is correct.  */
 658
 659 static bool
 660 graphite_legal_transform_bb (poly_bb_p pbb1, poly_bb_p pbb2)
 661 {
 662   int i, j;
 663   poly_dr_p pdr1, pdr2;
 664
 665   if (!PBB_PDR_DUPLICATES_REMOVED (pbb1))
 666     pbb_remove_duplicate_pdrs (pbb1);
 667
 668   if (!PBB_PDR_DUPLICATES_REMOVED (pbb2))
 669     pbb_remove_duplicate_pdrs (pbb2);
 670
 671   if (reduction_ddr_p (pbb1, pbb2))
 672     return true;
 673
 674   for (i = 0; VEC_iterate (poly_dr_p, PBB_DRS (pbb1), i, pdr1); i++)
 675     for (j = 0; VEC_iterate (poly_dr_p, PBB_DRS (pbb2), j, pdr2); j++)
 676       if (!graphite_legal_transform_dr (pbb1, pbb2, pdr1, pdr2))
 677         return false;
 678
 679   return true;
 680 }
 681
 682 /* Iterates over the SCOP and detect whether the transformed schedule
 683    is correct.  */
 684
 685 bool
 686 graphite_legal_transform (scop_p scop)
 687 {
 688   int i, j;
 689   poly_bb_p pbb1, pbb2;
 690
 691   timevar_push (TV_GRAPHITE_DATA_DEPS);
 692
 693   for (i = 0; VEC_iterate (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), i, pbb1); i++)
 694     for (j = 0; VEC_iterate (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), j, pbb2); j++)
 695       if (!graphite_legal_transform_bb (pbb1, pbb2))
 696         {
 697           timevar_pop (TV_GRAPHITE_DATA_DEPS);
 698           return false;
 699         }
 700
 701   timevar_pop (TV_GRAPHITE_DATA_DEPS);
 702   return true;
 703 }
 704
 705 /* Remove all the dimensions except alias information at dimension
 706    ALIAS_DIM.  */
 707
 708 static void
 709 build_alias_set_powerset (ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t alias_powerset,
 710                           ppl_dimension_type alias_dim)
 711 {
 712   ppl_dimension_type *ds;
 713   ppl_dimension_type access_dim;
 714   unsigned i, pos = 0;
 715
 716   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_space_dimension (alias_powerset,
 717                                                       &access_dim);
 718   ds = XNEWVEC (ppl_dimension_type, access_dim-1);
 719   for (i = 0; i < access_dim; i++)
 720     {
 721       if (i == alias_dim)
 722         continue;
 723
 724       ds[pos] = i;
 725       pos++;
 726     }
 727
 728   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_remove_space_dimensions (alias_powerset,
 729                                                               ds,
 730                                                               access_dim - 1);
 731   free (ds);
 732 }
 733
 734 /* Return true when PDR1 and PDR2 may alias.  */
 735
 736 static bool
 737 poly_drs_may_alias_p (poly_dr_p pdr1, poly_dr_p pdr2)
 738 {
 739   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t alias_powerset1, alias_powerset2;
 740   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t accesses1 = PDR_ACCESSES (pdr1);
 741   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t accesses2 = PDR_ACCESSES (pdr2);
 742   ppl_dimension_type alias_dim1 = pdr_alias_set_dim (pdr1);
 743   ppl_dimension_type alias_dim2 = pdr_alias_set_dim (pdr2);
 744   int empty_p;
 745
 746   ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_Pointset_Powerset_C_Polyhedron
 747     (&alias_powerset1, accesses1);
 748   ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_Pointset_Powerset_C_Polyhedron
 749     (&alias_powerset2, accesses2);
 750
 751   build_alias_set_powerset (alias_powerset1, alias_dim1);
 752   build_alias_set_powerset (alias_powerset2, alias_dim2);
 753
 754   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_intersection_assign
 755     (alias_powerset1, alias_powerset2);
 756
 757   empty_p = ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_is_empty (alias_powerset1);
 758
 759   ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (alias_powerset1);
 760   ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (alias_powerset2);
 761
 762   return !empty_p;
 763 }
 764
 765 /* Returns TRUE when the dependence polyhedron between PDR1 and
 766    PDR2 represents a loop carried dependence at level LEVEL.  */
 767
 768 static bool
 769 graphite_carried_dependence_level_k (poly_dr_p pdr1, poly_dr_p pdr2,
 770                                      int level)
 771 {
 772   poly_bb_p pbb1 = PDR_PBB (pdr1);
 773   poly_bb_p pbb2 = PDR_PBB (pdr2);
 774   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t d1 = PBB_DOMAIN (pbb1);
 775   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t d2 = PBB_DOMAIN (pbb2);
 776   ppl_Polyhedron_t so1 = PBB_TRANSFORMED_SCATTERING (pbb1);
 777   ppl_Polyhedron_t so2 = PBB_TRANSFORMED_SCATTERING (pbb2);
 778   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t po;
 779   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t eqpp;
 780   graphite_dim_t tdim1 = pbb_nb_scattering_transform (pbb1);
 781   graphite_dim_t ddim1 = pbb_dim_iter_domain (pbb1);
 782   ppl_dimension_type dim;
 783   bool empty_p;
 784   poly_ddr_p pddr;
 785   int obj_base_set1 = PDR_BASE_OBJECT_SET (pdr1);
 786   int obj_base_set2 = PDR_BASE_OBJECT_SET (pdr2);
 787
 788   if ((pdr_read_p (pdr1) && pdr_read_p (pdr2))
 789       || !poly_drs_may_alias_p (pdr1, pdr2))
 790     return false;
 791
 792   if (obj_base_set1 != obj_base_set2)
 793     return true;
 794
 795   if (PDR_NB_SUBSCRIPTS (pdr1) != PDR_NB_SUBSCRIPTS (pdr2))
 796     return false;
 797
 798   pddr = dependence_polyhedron (pbb1, pbb2, d1, d2, pdr1, pdr2, so1, so2,
 799                                 true, false);
 800
 801   if (pddr_is_empty (pddr))
 802     return false;
 803
 804   po = PDDR_DDP (pddr);
 805   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_space_dimension (po, &dim);
 806   eqpp = build_pairwise_scheduling_inequality (dim, level, tdim1 + ddim1, 1);
 807
 808   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_intersection_assign (eqpp, po);
 809   empty_p = ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_is_empty (eqpp);
 810
 811   ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (eqpp);
 812   return !empty_p;
 813 }
 814
 815 /* Check data dependency between PBB1 and PBB2 at level LEVEL.  */
 816
 817 bool
 818 dependency_between_pbbs_p (poly_bb_p pbb1, poly_bb_p pbb2, int level)
 819 {
 820   int i, j;
 821   poly_dr_p pdr1, pdr2;
 822
 823   timevar_push (TV_GRAPHITE_DATA_DEPS);
 824
 825   for (i = 0; VEC_iterate (poly_dr_p, PBB_DRS (pbb1), i, pdr1); i++)
 826     for (j = 0; VEC_iterate (poly_dr_p, PBB_DRS (pbb2), j, pdr2); j++)
 827       if (graphite_carried_dependence_level_k (pdr1, pdr2, level))
 828         {
 829           timevar_pop (TV_GRAPHITE_DATA_DEPS);
 830           return true;
 831         }
 832
 833   timevar_pop (TV_GRAPHITE_DATA_DEPS);
 834   return false;
 835 }
 836
 837 /* Pretty print to FILE all the data dependences of SCoP in DOT
 838    format.  */
 839
 840 static void
 841 dot_deps_stmt_1 (FILE *file, scop_p scop)
 842 {
 843   int i, j, k, l;
 844   poly_bb_p pbb1, pbb2;
 845   poly_dr_p pdr1, pdr2;
 846
 847   fputs ("digraph all {\n", file);
 848
 849   for (i = 0; VEC_iterate (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), i, pbb1); i++)
 850     for (j = 0; VEC_iterate (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), j, pbb2); j++)
 851       {
 852         for (k = 0; VEC_iterate (poly_dr_p, PBB_DRS (pbb1), k, pdr1); k++)
 853           for (l = 0; VEC_iterate (poly_dr_p, PBB_DRS (pbb2), l, pdr2); l++)
 854             if (pddr_original_scattering (pbb1, pbb2, pdr1, pdr2))
 855               {
 856                 fprintf (file, "S%d -> S%d\n",
 857                          pbb_index (pbb1), pbb_index (pbb2));
 858                 goto done;
 859               }
 860       done:;
 861       }
 862
 863   fputs ("}\n\n", file);
 864 }
 865
 866 /* Pretty print to FILE all the data dependences of SCoP in DOT
 867    format.  */
 868
 869 static void
 870 dot_deps_1 (FILE *file, scop_p scop)
 871 {
 872   int i, j, k, l;
 873   poly_bb_p pbb1, pbb2;
 874   poly_dr_p pdr1, pdr2;
 875
 876   fputs ("digraph all {\n", file);
 877
 878   for (i = 0; VEC_iterate (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), i, pbb1); i++)
 879     for (j = 0; VEC_iterate (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), j, pbb2); j++)
 880       for (k = 0; VEC_iterate (poly_dr_p, PBB_DRS (pbb1), k, pdr1); k++)
 881         for (l = 0; VEC_iterate (poly_dr_p, PBB_DRS (pbb2), l, pdr2); l++)
 882           if (pddr_original_scattering (pbb1, pbb2, pdr1, pdr2))
 883             fprintf (file, "S%d_D%d -> S%d_D%d\n",
 884                      pbb_index (pbb1), PDR_ID (pdr1),
 885                      pbb_index (pbb2), PDR_ID (pdr2));
 886
 887   fputs ("}\n\n", file);
 888 }
 889
 890 /* Display all the data dependences in SCoP using dotty.  */
 891
 892 void
 893 dot_deps (scop_p scop)
 894 {
 895   /* When debugging, enable the following code.  This cannot be used
 896      in production compilers because it calls "system".  */
 897 #if 0
 898   int x;
 899   FILE *stream = fopen ("/tmp/scopdeps.dot", "w");
 900   gcc_assert (stream);
 901
 902   dot_deps_1 (stream, scop);
 903   fclose (stream);
 904
 905   x = system ("dotty /tmp/scopdeps.dot");
 906 #else
 907   dot_deps_1 (stderr, scop);
 908 #endif
 909 }
 910
 911 /* Display all the statement dependences in SCoP using dotty.  */
 912
 913 void
 914 dot_deps_stmt (scop_p scop)
 915 {
 916   /* When debugging, enable the following code.  This cannot be used
 917      in production compilers because it calls "system".  */
 918 #if 0
 919   int x;
 920   FILE *stream = fopen ("/tmp/scopdeps.dot", "w");
 921   gcc_assert (stream);
 922
 923   dot_deps_stmt_1 (stream, scop);
 924   fclose (stream);
 925
 926   x = system ("dotty /tmp/scopdeps.dot");
 927 #else
 928   dot_deps_stmt_1 (stderr, scop);
 929 #endif
 930 }
 931
 932 #endif