OSDN Git Service

[gcc/ChangeLog]
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / dominance.c
index a5e3f0b..2b6e806 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /* Calculate (post)dominators in slightly super-linear time.
-   Copyright (C) 2000 Free Software Foundation, Inc.
+   Copyright (C) 2000, 2003, 2004 Free Software Foundation, Inc.
    Contributed by Michael Matz (matz@ifh.de).
 
    This file is part of GCC.
 
 #include "config.h"
 #include "system.h"
+#include "coretypes.h"
+#include "tm.h"
 #include "rtl.h"
 #include "hard-reg-set.h"
 #include "basic-block.h"
+#include "errors.h"
+#include "et-forest.h"
 
+/* Whether the dominators and the postdominators are available.  */
+enum dom_state dom_computed[2];
 
 /* We name our nodes with integers, beginning with 1.  Zero is reserved for
    'undefined' or 'end of list'.  The name of each node is given by the dfs
@@ -89,7 +95,7 @@ struct dom_info
      number of that node in DFS order counted from 1.  This is an index
      into most of the other arrays in this structure.  */
   TBB *dfs_order;
-  /* If x is the DFS-index of a node which corresponds with an basic block,
+  /* If x is the DFS-index of a node which corresponds with a basic block,
      dfs_to_bb[x] is that basic block.  Note, that in our structure there are
      more nodes that basic blocks, so only dfs_to_bb[dfs_order[bb->index]]==bb
      is true for every basic block bb, but not the opposite.  */
@@ -101,20 +107,16 @@ struct dom_info
   unsigned int nodes;
 };
 
-static void init_dom_info              PARAMS ((struct dom_info *));
-static void free_dom_info              PARAMS ((struct dom_info *));
-static void calc_dfs_tree_nonrec       PARAMS ((struct dom_info *,
-                                                basic_block,
-                                                enum cdi_direction));
-static void calc_dfs_tree              PARAMS ((struct dom_info *,
-                                                enum cdi_direction));
-static void compress                   PARAMS ((struct dom_info *, TBB));
-static TBB eval                                PARAMS ((struct dom_info *, TBB));
-static void link_roots                 PARAMS ((struct dom_info *, TBB, TBB));
-static void calc_idoms                 PARAMS ((struct dom_info *,
-                                                enum cdi_direction));
-static void idoms_to_doms              PARAMS ((struct dom_info *,
-                                                sbitmap *));
+static void init_dom_info (struct dom_info *);
+static void free_dom_info (struct dom_info *);
+static void calc_dfs_tree_nonrec (struct dom_info *, basic_block,
+                                 enum cdi_direction);
+static void calc_dfs_tree (struct dom_info *, enum cdi_direction);
+static void compress (struct dom_info *, TBB);
+static TBB eval (struct dom_info *, TBB);
+static void link_roots (struct dom_info *, TBB, TBB);
+static void calc_idoms (struct dom_info *, enum cdi_direction);
+void debug_dominance_info (enum cdi_direction);
 
 /* Helper macro for allocating and initializing an array,
    for aesthetic reasons.  */
@@ -123,10 +125,10 @@ static void idoms_to_doms         PARAMS ((struct dom_info *,
     {                                                          \
       unsigned int i = 1;    /* Catch content == i.  */                \
       if (! (content))                                         \
-       (var) = (type *) xcalloc ((num), sizeof (type));        \
+       (var) = xcalloc ((num), sizeof (type));                 \
       else                                                     \
        {                                                       \
-         (var) = (type *) xmalloc ((num) * sizeof (type));     \
+         (var) = xmalloc ((num) * sizeof (type));              \
          for (i = 0; i < num; i++)                             \
            (var)[i] = (content);                               \
        }                                                       \
@@ -134,15 +136,14 @@ static void idoms_to_doms         PARAMS ((struct dom_info *,
   while (0)
 
 /* Allocate all needed memory in a pessimistic fashion (so we round up).
-   This initialises the contents of DI, which already must be allocated.  */
+   This initializes the contents of DI, which already must be allocated.  */
 
 static void
-init_dom_info (di)
-     struct dom_info *di;
+init_dom_info (struct dom_info *di)
 {
-  /* We need memory for num_basic_blocks nodes and the ENTRY_BLOCK or
+  /* We need memory for n_basic_blocks nodes and the ENTRY_BLOCK or
      EXIT_BLOCK.  */
-  unsigned int num = num_basic_blocks + 2;
+  unsigned int num = n_basic_blocks + 1 + 1;
   init_ar (di->dfs_parent, TBB, num, 0);
   init_ar (di->path_min, TBB, num, i);
   init_ar (di->key, TBB, num, i);
@@ -167,8 +168,7 @@ init_dom_info (di)
 /* Free all allocated memory in DI, but not DI itself.  */
 
 static void
-free_dom_info (di)
-     struct dom_info *di;
+free_dom_info (struct dom_info *di)
 {
   free (di->dfs_parent);
   free (di->path_min);
@@ -190,10 +190,7 @@ free_dom_info (di)
    assigned their dfs number and are linked together to form a tree.  */
 
 static void
-calc_dfs_tree_nonrec (di, bb, reverse)
-     struct dom_info *di;
-     basic_block bb;
-     enum cdi_direction reverse;
+calc_dfs_tree_nonrec (struct dom_info *di, basic_block bb, enum cdi_direction reverse)
 {
   /* We never call this with bb==EXIT_BLOCK_PTR (ENTRY_BLOCK_PTR if REVERSE).  */
   /* We call this _only_ if bb is not already visited.  */
@@ -207,7 +204,7 @@ calc_dfs_tree_nonrec (di, bb, reverse)
   /* Ending block.  */
   basic_block ex_block;
 
-  stack = (edge *) xmalloc ((num_basic_blocks + 3) * sizeof (edge));
+  stack = xmalloc ((n_basic_blocks + 3) * sizeof (edge));
   sp = 0;
 
   /* Initialize our border blocks, and the first edge.  */
@@ -244,7 +241,7 @@ calc_dfs_tree_nonrec (di, bb, reverse)
              /* If the next node BN is either already visited or a border
                 block the current edge is useless, and simply overwritten
                 with the next edge out of the current node.  */
-             if (bn == ex_block || di->dfs_order[bn->sindex])
+             if (bn == ex_block || di->dfs_order[bn->index])
                {
                  e = e->pred_next;
                  continue;
@@ -255,7 +252,7 @@ calc_dfs_tree_nonrec (di, bb, reverse)
          else
            {
              bn = e->dest;
-             if (bn == ex_block || di->dfs_order[bn->sindex])
+             if (bn == ex_block || di->dfs_order[bn->index])
                {
                  e = e->succ_next;
                  continue;
@@ -269,10 +266,10 @@ calc_dfs_tree_nonrec (di, bb, reverse)
 
          /* Fill the DFS tree info calculatable _before_ recursing.  */
          if (bb != en_block)
-           my_i = di->dfs_order[bb->sindex];
+           my_i = di->dfs_order[bb->index];
          else
            my_i = di->dfs_order[last_basic_block];
-         child_i = di->dfs_order[bn->sindex] = di->dfsnum++;
+         child_i = di->dfs_order[bn->index] = di->dfsnum++;
          di->dfs_to_bb[child_i] = bn;
          di->dfs_parent[child_i] = my_i;
 
@@ -308,9 +305,7 @@ calc_dfs_tree_nonrec (di, bb, reverse)
    because there may be nodes from which the EXIT_BLOCK is unreachable.  */
 
 static void
-calc_dfs_tree (di, reverse)
-     struct dom_info *di;
-     enum cdi_direction reverse;
+calc_dfs_tree (struct dom_info *di, enum cdi_direction reverse)
 {
   /* The first block is the ENTRY_BLOCK (or EXIT_BLOCK if REVERSE).  */
   basic_block begin = reverse ? EXIT_BLOCK_PTR : ENTRY_BLOCK_PTR;
@@ -327,11 +322,11 @@ calc_dfs_tree (di, reverse)
          nodes, but in post-dom we have to deal with them, so we simply
          include them in the DFS tree which actually becomes a forest.  */
       basic_block b;
-      FOR_ALL_BB_REVERSE (b)
+      FOR_EACH_BB_REVERSE (b)
        {
-         if (di->dfs_order[b->sindex])
+         if (di->dfs_order[b->index])
            continue;
-         di->dfs_order[b->sindex] = di->dfsnum;
+         di->dfs_order[b->index] = di->dfsnum;
          di->dfs_to_bb[di->dfsnum] = b;
          di->dfsnum++;
          calc_dfs_tree_nonrec (di, b, reverse);
@@ -341,7 +336,7 @@ calc_dfs_tree (di, reverse)
   di->nodes = di->dfsnum - 1;
 
   /* This aborts e.g. when there is _no_ path from ENTRY to EXIT at all.  */
-  if (di->nodes != (unsigned int) num_basic_blocks + 1)
+  if (di->nodes != (unsigned int) n_basic_blocks + 1)
     abort ();
 }
 
@@ -351,9 +346,7 @@ calc_dfs_tree (di, reverse)
    from V to that root.  */
 
 static void
-compress (di, v)
-     struct dom_info *di;
-     TBB v;
+compress (struct dom_info *di, TBB v)
 {
   /* Btw. It's not worth to unrecurse compress() as the depth is usually not
      greater than 5 even for huge graphs (I've not seen call depth > 4).
@@ -373,9 +366,7 @@ compress (di, v)
    value on the path from V to the root.  */
 
 static inline TBB
-eval (di, v)
-     struct dom_info *di;
-     TBB v;
+eval (struct dom_info *di, TBB v)
 {
   /* The representant of the set V is in, also called root (as the set
      representation is a tree).  */
@@ -404,9 +395,7 @@ eval (di, v)
    of W.  */
 
 static void
-link_roots (di, v, w)
-     struct dom_info *di;
-     TBB v, w;
+link_roots (struct dom_info *di, TBB v, TBB w)
 {
   TBB s = w;
 
@@ -448,9 +437,7 @@ link_roots (di, v, w)
    On return the immediate dominator to node V is in di->dom[V].  */
 
 static void
-calc_idoms (di, reverse)
-     struct dom_info *di;
-     enum cdi_direction reverse;
+calc_idoms (struct dom_info *di, enum cdi_direction reverse)
 {
   TBB v, w, k, par;
   basic_block en_block;
@@ -495,7 +482,7 @@ calc_idoms (di, reverse)
          if (b == en_block)
            k1 = di->dfs_order[last_basic_block];
          else
-           k1 = di->dfs_order[b->sindex];
+           k1 = di->dfs_order[b->index];
 
          /* Call eval() only if really needed.  If k1 is above V in DFS tree,
             then we know, that eval(k1) == k1 and key[k1] == k1.  */
@@ -531,93 +518,373 @@ calc_idoms (di, reverse)
       di->dom[v] = di->dom[di->dom[v]];
 }
 
-/* Convert the information about immediate dominators (in DI) to sets of all
-   dominators (in DOMINATORS).  */
+/* Assign dfs numbers starting from NUM to NODE and its sons.  */
 
 static void
-idoms_to_doms (di, dominators)
-     struct dom_info *di;
-     sbitmap *dominators;
+assign_dfs_numbers (struct et_node *node, int *num)
 {
-  TBB i, e_index;
-  int bb, bb_idom;
-  sbitmap_vector_zero (dominators, last_basic_block);
-  /* We have to be careful, to not include the ENTRY_BLOCK or EXIT_BLOCK
-     in the list of (post)-doms, so remember that in e_index.  */
-  e_index = di->dfs_order[last_basic_block];
-
-  for (i = 1; i <= di->nodes; i++)
+  struct et_node *son;
+
+  node->dfs_num_in = (*num)++;
+
+  if (node->son)
+    {
+      assign_dfs_numbers (node->son, num);
+      for (son = node->son->right; son != node->son; son = son->right)
+      assign_dfs_numbers (son, num);
+    }
+
+  node->dfs_num_out = (*num)++;
+}
+
+/* Compute the data necessary for fast resolving of dominator queries in a
+   static dominator tree.  */
+
+static void
+compute_dom_fast_query (enum cdi_direction dir)
+{
+  int num = 0;
+  basic_block bb;
+
+  if (dom_computed[dir] < DOM_NO_FAST_QUERY)
+    abort ();
+
+  if (dom_computed[dir] == DOM_OK)
+    return;
+
+  FOR_ALL_BB (bb)
+    {
+      if (!bb->dom[dir]->father)
+      assign_dfs_numbers (bb->dom[dir], &num);
+    }
+
+  dom_computed[dir] = DOM_OK;
+}
+
+/* The main entry point into this module.  DIR is set depending on whether
+   we want to compute dominators or postdominators.  */
+
+void
+calculate_dominance_info (enum cdi_direction dir)
+{
+  struct dom_info di;
+  basic_block b;
+
+  if (dom_computed[dir] == DOM_OK)
+    return;
+
+  if (dom_computed[dir] != DOM_NO_FAST_QUERY)
     {
-      if (i == e_index)
-       continue;
-      bb = di->dfs_to_bb[i]->sindex;
+      if (dom_computed[dir] != DOM_NONE)
+      free_dominance_info (dir);
 
-      if (di->dom[i] && (di->dom[i] != e_index))
+      FOR_ALL_BB (b)
        {
-         bb_idom = di->dfs_to_bb[di->dom[i]]->sindex;
-         sbitmap_copy (dominators[bb], dominators[bb_idom]);
+         b->dom[dir] = et_new_tree (b);
        }
-      else
+
+      init_dom_info (&di);
+      calc_dfs_tree (&di, dir);
+      calc_idoms (&di, dir);
+
+      FOR_EACH_BB (b)
        {
-         /* It has no immediate dom or only ENTRY_BLOCK or EXIT_BLOCK.
-            If it is a child of ENTRY_BLOCK that's OK, and it's only
-            dominated by itself; if it's _not_ a child of ENTRY_BLOCK, it
-            means, it is unreachable.  That case has been disallowed in the
-            building of the DFS tree, so we are save here.  For the reverse
-            flow graph it means, it has no children, so, to be compatible
-            with the old code, we set the post_dominators to all one.  */
-         if (!di->dom[i])
-           {
-             sbitmap_ones (dominators[bb]);
-           }
+         TBB d = di.dom[di.dfs_order[b->index]];
+
+         if (di.dfs_to_bb[d])
+           et_set_father (b->dom[dir], di.dfs_to_bb[d]->dom[dir]);
        }
-      SET_BIT (dominators[bb], bb);
+
+      free_dom_info (&di);
+      dom_computed[dir] = DOM_NO_FAST_QUERY;
+    }
+
+  compute_dom_fast_query (dir);
+}
+
+/* Free dominance information for direction DIR.  */
+void
+free_dominance_info (enum cdi_direction dir)
+{
+  basic_block bb;
+
+  if (!dom_computed[dir])
+    return;
+
+  FOR_ALL_BB (bb)
+    {
+      delete_from_dominance_info (dir, bb);
+    }
+
+  dom_computed[dir] = DOM_NONE;
+}
+
+/* Return the immediate dominator of basic block BB.  */
+basic_block
+get_immediate_dominator (enum cdi_direction dir, basic_block bb)
+{
+  struct et_node *node = bb->dom[dir];
+
+  if (!dom_computed[dir])
+    abort ();
+
+  if (!node->father)
+    return NULL;
+
+  return node->father->data; 
+}
+
+/* Set the immediate dominator of the block possibly removing
+   existing edge.  NULL can be used to remove any edge.  */
+inline void
+set_immediate_dominator (enum cdi_direction dir, basic_block bb,
+                        basic_block dominated_by)
+{
+  struct et_node *node = bb->dom[dir];
+
+  if (!dom_computed[dir])
+    abort ();
+
+  if (node->father)
+    {
+      if (node->father->data == dominated_by)
+      return;
+      et_split (node);
     }
+
+  if (dominated_by)
+    et_set_father (node, dominated_by->dom[dir]);
+
+  if (dom_computed[dir] == DOM_OK)
+    dom_computed[dir] = DOM_NO_FAST_QUERY;
 }
 
-/* The main entry point into this module.  IDOM is an integer array with room
-   for last_basic_block integers, DOMS is a preallocated sbitmap array having
-   room for last_basic_block^2 bits, and POST is true if the caller wants to
-   know post-dominators.
+/* Store all basic blocks immediately dominated by BB into BBS and return
+   their number.  */
+int
+get_dominated_by (enum cdi_direction dir, basic_block bb, basic_block **bbs)
+{
+  int n;
+  struct et_node *node = bb->dom[dir], *son = node->son, *ason;
+
+  if (!dom_computed[dir])
+    abort ();
+
+  if (!son)
+    {
+      *bbs = NULL;
+      return 0;
+    }
+
+  for (ason = son->right, n = 1; ason != son; ason = ason->right)
+    n++;
 
-   On return IDOM[i] will be the BB->index of the immediate (post) dominator
-   of basic block i, and DOMS[i] will have set bit j if basic block j is a
-   (post)dominator for block i.
+  *bbs = xmalloc (n * sizeof (basic_block));
+  (*bbs)[0] = son->data;
+  for (ason = son->right, n = 1; ason != son; ason = ason->right)
+    (*bbs)[n++] = ason->data;
 
-   Either IDOM or DOMS may be NULL (meaning the caller is not interested in
-   immediate resp. all dominators).  */
+  return n;
+}
 
+/* Redirect all edges pointing to BB to TO.  */
 void
-calculate_dominance_info (idom, doms, reverse)
-     int *idom;
-     sbitmap *doms;
-     enum cdi_direction reverse;
+redirect_immediate_dominators (enum cdi_direction dir, basic_block bb,
+                              basic_block to)
 {
-  struct dom_info di;
+  struct et_node *bb_node = bb->dom[dir], *to_node = to->dom[dir], *son;
 
-  if (!doms && !idom)
+  if (!dom_computed[dir])
+    abort ();
+
+  if (!bb_node->son)
     return;
-  init_dom_info (&di);
-  calc_dfs_tree (&di, reverse);
-  calc_idoms (&di, reverse);
 
-  if (idom)
+  while (bb_node->son)
     {
-      basic_block b;
+      son = bb_node->son;
 
-      FOR_ALL_BB (b)
+      et_split (son);
+      et_set_father (son, to_node);
+    }
+
+  if (dom_computed[dir] == DOM_OK)
+    dom_computed[dir] = DOM_NO_FAST_QUERY;
+}
+
+/* Find first basic block in the tree dominating both BB1 and BB2.  */
+basic_block
+nearest_common_dominator (enum cdi_direction dir, basic_block bb1, basic_block bb2)
+{
+  if (!dom_computed[dir])
+    abort ();
+
+  if (!bb1)
+    return bb2;
+  if (!bb2)
+    return bb1;
+
+  return et_nca (bb1->dom[dir], bb2->dom[dir])->data;
+}
+
+/* Return TRUE in case BB1 is dominated by BB2.  */
+bool
+dominated_by_p (enum cdi_direction dir, basic_block bb1, basic_block bb2)
+{
+  struct et_node *n1 = bb1->dom[dir], *n2 = bb2->dom[dir];
+
+  if (!dom_computed[dir])
+    abort ();
+
+  if (dom_computed[dir] == DOM_OK)
+    return (n1->dfs_num_in >= n2->dfs_num_in
+           && n1->dfs_num_out <= n2->dfs_num_out);
+
+  return et_below (n1, n2);
+}
+
+/* Verify invariants of dominator structure.  */
+void
+verify_dominators (enum cdi_direction dir)
+{
+  int err = 0;
+  basic_block bb;
+
+  if (!dom_computed[dir])
+    abort ();
+
+  FOR_EACH_BB (bb)
+    {
+      basic_block dom_bb;
+
+      dom_bb = recount_dominator (dir, bb);
+      if (dom_bb != get_immediate_dominator (dir, bb))
        {
-         TBB d = di.dom[di.dfs_order[b->sindex]];
+         error ("dominator of %d should be %d, not %d",
+          bb->index, dom_bb->index, get_immediate_dominator(dir, bb)->index);
+         err = 1;
+       }
+    }
+  if (err)
+    abort ();
+}
+
+/* Determine immediate dominator (or postdominator, according to DIR) of BB,
+   assuming that dominators of other blocks are correct.  We also use it to
+   recompute the dominators in a restricted area, by iterating it until it
+   reaches a fixpoint.  */
+
+basic_block
+recount_dominator (enum cdi_direction dir, basic_block bb)
+{
+  basic_block dom_bb = NULL;
+  edge e;
+
+  if (!dom_computed[dir])
+    abort ();
+
+  if (dir == CDI_DOMINATORS)
+    {
+      for (e = bb->pred; e; e = e->pred_next)
+       {
+         if (!dominated_by_p (dir, e->src, bb))
+           dom_bb = nearest_common_dominator (dir, dom_bb, e->src);
+       }
+    }
+  else
+    {
+      for (e = bb->succ; e; e = e->succ_next)
+       {
+         if (!dominated_by_p (dir, e->dest, bb))
+           dom_bb = nearest_common_dominator (dir, dom_bb, e->dest);
+       }
+    }
 
-         /* The old code didn't modify array elements of nodes having only
-            itself as dominator (d==0) or only ENTRY_BLOCK (resp. EXIT_BLOCK)
-            (d==1).  */
-         if (d > 1)
-           idom[b->sindex] = di.dfs_to_bb[d]->sindex;
+  return dom_bb;
+}
+
+/* Iteratively recount dominators of BBS. The change is supposed to be local
+   and not to grow further.  */
+void
+iterate_fix_dominators (enum cdi_direction dir, basic_block *bbs, int n)
+{
+  int i, changed = 1;
+  basic_block old_dom, new_dom;
+
+  if (!dom_computed[dir])
+    abort ();
+
+  while (changed)
+    {
+      changed = 0;
+      for (i = 0; i < n; i++)
+       {
+         old_dom = get_immediate_dominator (dir, bbs[i]);
+         new_dom = recount_dominator (dir, bbs[i]);
+         if (old_dom != new_dom)
+           {
+             changed = 1;
+             set_immediate_dominator (dir, bbs[i], new_dom);
+           }
        }
     }
-  if (doms)
-    idoms_to_doms (&di, doms);
+}
+
+void
+add_to_dominance_info (enum cdi_direction dir, basic_block bb)
+{
+  if (!dom_computed[dir])
+    abort ();
+
+  if (bb->dom[dir])
+    abort ();
+
+  bb->dom[dir] = et_new_tree (bb);
+
+  if (dom_computed[dir] == DOM_OK)
+    dom_computed[dir] = DOM_NO_FAST_QUERY;
+}
+
+void
+delete_from_dominance_info (enum cdi_direction dir, basic_block bb)
+{
+  if (!dom_computed[dir])
+    abort ();
+
+  et_free_tree (bb->dom[dir]);
+  bb->dom[dir] = NULL;
+
+  if (dom_computed[dir] == DOM_OK)
+    dom_computed[dir] = DOM_NO_FAST_QUERY;
+}
+
+/* Returns the first son of BB in the dominator or postdominator tree
+   as determined by DIR.  */
+
+basic_block
+first_dom_son (enum cdi_direction dir, basic_block bb)
+{
+  struct et_node *son = bb->dom[dir]->son;
+
+  return son ? son->data : NULL;
+}
+
+/* Returns the next dominance son after BB in the dominator or postdominator
+   tree as determined by DIR, or NULL if it was the last one.  */
+
+basic_block
+next_dom_son (enum cdi_direction dir, basic_block bb)
+{
+  struct et_node *next = bb->dom[dir]->right;
+
+  return next->father->son == next ? NULL : next->data;
+}
 
-  free_dom_info (&di);
+void
+debug_dominance_info (enum cdi_direction dir)
+{
+  basic_block bb, bb2;
+  FOR_EACH_BB (bb)
+    if ((bb2 = get_immediate_dominator (dir, bb)))
+      fprintf (stderr, "%i %i\n", bb->index, bb2->index);
 }