OSDN Git Service

01f5f7d04b68b3c4f7ecf23f859d68da9ed2f298
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / cfganal.c
1 /* Control flow graph analysis code for GNU compiler.
2    Copyright (C) 1987, 1988, 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998,
3    1999, 2000, 2001, 2003, 2004 Free Software Foundation, Inc.
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
8 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
9 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
10 version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
13 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
14 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
15 for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
19 Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
20 02111-1307, USA.  */
21
22 /* This file contains various simple utilities to analyze the CFG.  */
23 #include "config.h"
24 #include "system.h"
25 #include "coretypes.h"
26 #include "tm.h"
27 #include "rtl.h"
28 #include "hard-reg-set.h"
29 #include "basic-block.h"
30 #include "insn-config.h"
31 #include "recog.h"
32 #include "toplev.h"
33 #include "tm_p.h"
34 #include "timevar.h"
35
36 /* Store the data structures necessary for depth-first search.  */
37 struct depth_first_search_dsS {
38   /* stack for backtracking during the algorithm */
39   basic_block *stack;
40
41   /* number of edges in the stack.  That is, positions 0, ..., sp-1
42      have edges.  */
43   unsigned int sp;
44
45   /* record of basic blocks already seen by depth-first search */
46   sbitmap visited_blocks;
47 };
48 typedef struct depth_first_search_dsS *depth_first_search_ds;
49
50 static void flow_dfs_compute_reverse_init (depth_first_search_ds);
51 static void flow_dfs_compute_reverse_add_bb (depth_first_search_ds,
52                                              basic_block);
53 static basic_block flow_dfs_compute_reverse_execute (depth_first_search_ds);
54 static void flow_dfs_compute_reverse_finish (depth_first_search_ds);
55 static bool flow_active_insn_p (rtx);
56 \f
57 /* Like active_insn_p, except keep the return value clobber around
58    even after reload.  */
59
60 static bool
61 flow_active_insn_p (rtx insn)
62 {
63   if (active_insn_p (insn))
64     return true;
65
66   /* A clobber of the function return value exists for buggy
67      programs that fail to return a value.  Its effect is to
68      keep the return value from being live across the entire
69      function.  If we allow it to be skipped, we introduce the
70      possibility for register livetime aborts.  */
71   if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER
72       && REG_P (XEXP (PATTERN (insn), 0))
73       && REG_FUNCTION_VALUE_P (XEXP (PATTERN (insn), 0)))
74     return true;
75
76   return false;
77 }
78
79 /* Return true if the block has no effect and only forwards control flow to
80    its single destination.  */
81
82 bool
83 forwarder_block_p (basic_block bb)
84 {
85   rtx insn;
86
87   if (bb == EXIT_BLOCK_PTR || bb == ENTRY_BLOCK_PTR
88       || !bb->succ || bb->succ->succ_next)
89     return false;
90
91   for (insn = BB_HEAD (bb); insn != BB_END (bb); insn = NEXT_INSN (insn))
92     if (INSN_P (insn) && flow_active_insn_p (insn))
93       return false;
94
95   return (!INSN_P (insn)
96           || (JUMP_P (insn) && simplejump_p (insn))
97           || !flow_active_insn_p (insn));
98 }
99
100 /* Return nonzero if we can reach target from src by falling through.  */
101
102 bool
103 can_fallthru (basic_block src, basic_block target)
104 {
105   rtx insn = BB_END (src);
106   rtx insn2;
107   edge e;
108
109   if (target == EXIT_BLOCK_PTR)
110     return true;
111   if (src->next_bb != target)
112     return 0;
113   for (e = src->succ; e; e = e->succ_next)
114     if (e->dest == EXIT_BLOCK_PTR
115         && e->flags & EDGE_FALLTHRU)
116     return 0;
117
118   insn2 = BB_HEAD (target);
119   if (insn2 && !active_insn_p (insn2))
120     insn2 = next_active_insn (insn2);
121
122   /* ??? Later we may add code to move jump tables offline.  */
123   return next_active_insn (insn) == insn2;
124 }
125
126 /* Return nonzero if we could reach target from src by falling through,
127    if the target was made adjacent.  If we already have a fall-through
128    edge to the exit block, we can't do that.  */
129 bool
130 could_fall_through (basic_block src, basic_block target)
131 {
132   edge e;
133
134   if (target == EXIT_BLOCK_PTR)
135     return true;
136   for (e = src->succ; e; e = e->succ_next)
137     if (e->dest == EXIT_BLOCK_PTR
138         && e->flags & EDGE_FALLTHRU)
139     return 0;
140   return true;
141 }
142 \f
143 /* Mark the back edges in DFS traversal.
144    Return nonzero if a loop (natural or otherwise) is present.
145    Inspired by Depth_First_Search_PP described in:
146
147      Advanced Compiler Design and Implementation
148      Steven Muchnick
149      Morgan Kaufmann, 1997
150
151    and heavily borrowed from flow_depth_first_order_compute.  */
152
153 bool
154 mark_dfs_back_edges (void)
155 {
156   edge *stack;
157   int *pre;
158   int *post;
159   int sp;
160   int prenum = 1;
161   int postnum = 1;
162   sbitmap visited;
163   bool found = false;
164
165   /* Allocate the preorder and postorder number arrays.  */
166   pre = xcalloc (last_basic_block, sizeof (int));
167   post = xcalloc (last_basic_block, sizeof (int));
168
169   /* Allocate stack for back-tracking up CFG.  */
170   stack = xmalloc ((n_basic_blocks + 1) * sizeof (edge));
171   sp = 0;
172
173   /* Allocate bitmap to track nodes that have been visited.  */
174   visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
175
176   /* None of the nodes in the CFG have been visited yet.  */
177   sbitmap_zero (visited);
178
179   /* Push the first edge on to the stack.  */
180   stack[sp++] = ENTRY_BLOCK_PTR->succ;
181
182   while (sp)
183     {
184       edge e;
185       basic_block src;
186       basic_block dest;
187
188       /* Look at the edge on the top of the stack.  */
189       e = stack[sp - 1];
190       src = e->src;
191       dest = e->dest;
192       e->flags &= ~EDGE_DFS_BACK;
193
194       /* Check if the edge destination has been visited yet.  */
195       if (dest != EXIT_BLOCK_PTR && ! TEST_BIT (visited, dest->index))
196         {
197           /* Mark that we have visited the destination.  */
198           SET_BIT (visited, dest->index);
199
200           pre[dest->index] = prenum++;
201           if (dest->succ)
202             {
203               /* Since the DEST node has been visited for the first
204                  time, check its successors.  */
205               stack[sp++] = dest->succ;
206             }
207           else
208             post[dest->index] = postnum++;
209         }
210       else
211         {
212           if (dest != EXIT_BLOCK_PTR && src != ENTRY_BLOCK_PTR
213               && pre[src->index] >= pre[dest->index]
214               && post[dest->index] == 0)
215             e->flags |= EDGE_DFS_BACK, found = true;
216
217           if (! e->succ_next && src != ENTRY_BLOCK_PTR)
218             post[src->index] = postnum++;
219
220           if (e->succ_next)
221             stack[sp - 1] = e->succ_next;
222           else
223             sp--;
224         }
225     }
226
227   free (pre);
228   free (post);
229   free (stack);
230   sbitmap_free (visited);
231
232   return found;
233 }
234
235 /* Set the flag EDGE_CAN_FALLTHRU for edges that can be fallthru.  */
236
237 void
238 set_edge_can_fallthru_flag (void)
239 {
240   basic_block bb;
241
242   FOR_EACH_BB (bb)
243     {
244       edge e;
245
246       for (e = bb->succ; e; e = e->succ_next)
247         {
248           e->flags &= ~EDGE_CAN_FALLTHRU;
249
250           /* The FALLTHRU edge is also CAN_FALLTHRU edge.  */
251           if (e->flags & EDGE_FALLTHRU)
252             e->flags |= EDGE_CAN_FALLTHRU;
253         }
254
255       /* If the BB ends with an invertible condjump all (2) edges are
256          CAN_FALLTHRU edges.  */
257       if (!bb->succ || !bb->succ->succ_next || bb->succ->succ_next->succ_next)
258         continue;
259       if (!any_condjump_p (BB_END (bb)))
260         continue;
261       if (!invert_jump (BB_END (bb), JUMP_LABEL (BB_END (bb)), 0))
262         continue;
263       invert_jump (BB_END (bb), JUMP_LABEL (BB_END (bb)), 0);
264       bb->succ->flags |= EDGE_CAN_FALLTHRU;
265       bb->succ->succ_next->flags |= EDGE_CAN_FALLTHRU;
266     }
267 }
268
269 /* Find unreachable blocks.  An unreachable block will have 0 in
270    the reachable bit in block->flags.  A nonzero value indicates the
271    block is reachable.  */
272
273 void
274 find_unreachable_blocks (void)
275 {
276   edge e;
277   basic_block *tos, *worklist, bb;
278
279   tos = worklist = xmalloc (sizeof (basic_block) * n_basic_blocks);
280
281   /* Clear all the reachability flags.  */
282
283   FOR_EACH_BB (bb)
284     bb->flags &= ~BB_REACHABLE;
285
286   /* Add our starting points to the worklist.  Almost always there will
287      be only one.  It isn't inconceivable that we might one day directly
288      support Fortran alternate entry points.  */
289
290   for (e = ENTRY_BLOCK_PTR->succ; e; e = e->succ_next)
291     {
292       *tos++ = e->dest;
293
294       /* Mark the block reachable.  */
295       e->dest->flags |= BB_REACHABLE;
296     }
297
298   /* Iterate: find everything reachable from what we've already seen.  */
299
300   while (tos != worklist)
301     {
302       basic_block b = *--tos;
303
304       for (e = b->succ; e; e = e->succ_next)
305         if (!(e->dest->flags & BB_REACHABLE))
306           {
307             *tos++ = e->dest;
308             e->dest->flags |= BB_REACHABLE;
309           }
310     }
311
312   free (worklist);
313 }
314 \f
315 /* Functions to access an edge list with a vector representation.
316    Enough data is kept such that given an index number, the
317    pred and succ that edge represents can be determined, or
318    given a pred and a succ, its index number can be returned.
319    This allows algorithms which consume a lot of memory to
320    represent the normally full matrix of edge (pred,succ) with a
321    single indexed vector,  edge (EDGE_INDEX (pred, succ)), with no
322    wasted space in the client code due to sparse flow graphs.  */
323
324 /* This functions initializes the edge list. Basically the entire
325    flowgraph is processed, and all edges are assigned a number,
326    and the data structure is filled in.  */
327
328 struct edge_list *
329 create_edge_list (void)
330 {
331   struct edge_list *elist;
332   edge e;
333   int num_edges;
334   int block_count;
335   basic_block bb;
336
337   block_count = n_basic_blocks + 2;   /* Include the entry and exit blocks.  */
338
339   num_edges = 0;
340
341   /* Determine the number of edges in the flow graph by counting successor
342      edges on each basic block.  */
343   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
344     {
345       for (e = bb->succ; e; e = e->succ_next)
346         num_edges++;
347     }
348
349   elist = xmalloc (sizeof (struct edge_list));
350   elist->num_blocks = block_count;
351   elist->num_edges = num_edges;
352   elist->index_to_edge = xmalloc (sizeof (edge) * num_edges);
353
354   num_edges = 0;
355
356   /* Follow successors of blocks, and register these edges.  */
357   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
358     for (e = bb->succ; e; e = e->succ_next)
359       elist->index_to_edge[num_edges++] = e;
360
361   return elist;
362 }
363
364 /* This function free's memory associated with an edge list.  */
365
366 void
367 free_edge_list (struct edge_list *elist)
368 {
369   if (elist)
370     {
371       free (elist->index_to_edge);
372       free (elist);
373     }
374 }
375
376 /* This function provides debug output showing an edge list.  */
377
378 void
379 print_edge_list (FILE *f, struct edge_list *elist)
380 {
381   int x;
382
383   fprintf (f, "Compressed edge list, %d BBs + entry & exit, and %d edges\n",
384            elist->num_blocks - 2, elist->num_edges);
385
386   for (x = 0; x < elist->num_edges; x++)
387     {
388       fprintf (f, " %-4d - edge(", x);
389       if (INDEX_EDGE_PRED_BB (elist, x) == ENTRY_BLOCK_PTR)
390         fprintf (f, "entry,");
391       else
392         fprintf (f, "%d,", INDEX_EDGE_PRED_BB (elist, x)->index);
393
394       if (INDEX_EDGE_SUCC_BB (elist, x) == EXIT_BLOCK_PTR)
395         fprintf (f, "exit)\n");
396       else
397         fprintf (f, "%d)\n", INDEX_EDGE_SUCC_BB (elist, x)->index);
398     }
399 }
400
401 /* This function provides an internal consistency check of an edge list,
402    verifying that all edges are present, and that there are no
403    extra edges.  */
404
405 void
406 verify_edge_list (FILE *f, struct edge_list *elist)
407 {
408   int pred, succ, index;
409   edge e;
410   basic_block bb, p, s;
411
412   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
413     {
414       for (e = bb->succ; e; e = e->succ_next)
415         {
416           pred = e->src->index;
417           succ = e->dest->index;
418           index = EDGE_INDEX (elist, e->src, e->dest);
419           if (index == EDGE_INDEX_NO_EDGE)
420             {
421               fprintf (f, "*p* No index for edge from %d to %d\n", pred, succ);
422               continue;
423             }
424
425           if (INDEX_EDGE_PRED_BB (elist, index)->index != pred)
426             fprintf (f, "*p* Pred for index %d should be %d not %d\n",
427                      index, pred, INDEX_EDGE_PRED_BB (elist, index)->index);
428           if (INDEX_EDGE_SUCC_BB (elist, index)->index != succ)
429             fprintf (f, "*p* Succ for index %d should be %d not %d\n",
430                      index, succ, INDEX_EDGE_SUCC_BB (elist, index)->index);
431         }
432     }
433
434   /* We've verified that all the edges are in the list, now lets make sure
435      there are no spurious edges in the list.  */
436
437   FOR_BB_BETWEEN (p, ENTRY_BLOCK_PTR, EXIT_BLOCK_PTR, next_bb)
438     FOR_BB_BETWEEN (s, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb, NULL, next_bb)
439       {
440         int found_edge = 0;
441
442         for (e = p->succ; e; e = e->succ_next)
443           if (e->dest == s)
444             {
445               found_edge = 1;
446               break;
447             }
448
449         for (e = s->pred; e; e = e->pred_next)
450           if (e->src == p)
451             {
452               found_edge = 1;
453               break;
454             }
455
456         if (EDGE_INDEX (elist, p, s)
457             == EDGE_INDEX_NO_EDGE && found_edge != 0)
458           fprintf (f, "*** Edge (%d, %d) appears to not have an index\n",
459                    p->index, s->index);
460         if (EDGE_INDEX (elist, p, s)
461             != EDGE_INDEX_NO_EDGE && found_edge == 0)
462           fprintf (f, "*** Edge (%d, %d) has index %d, but there is no edge\n",
463                    p->index, s->index, EDGE_INDEX (elist, p, s));
464       }
465 }
466
467 /* Given PRED and SUCC blocks, return the edge which connects the blocks.
468    If no such edge exists, return NULL.  */
469
470 edge
471 find_edge (basic_block pred, basic_block succ)
472 {
473   edge e;
474
475   for (e = pred->succ; e; e = e->succ_next)
476     if (e->dest == succ)
477       return e;
478
479   return NULL;
480 }
481
482 /* This routine will determine what, if any, edge there is between
483    a specified predecessor and successor.  */
484
485 int
486 find_edge_index (struct edge_list *edge_list, basic_block pred, basic_block succ)
487 {
488   int x;
489
490   for (x = 0; x < NUM_EDGES (edge_list); x++)
491     if (INDEX_EDGE_PRED_BB (edge_list, x) == pred
492         && INDEX_EDGE_SUCC_BB (edge_list, x) == succ)
493       return x;
494
495   return (EDGE_INDEX_NO_EDGE);
496 }
497
498 /* Dump the list of basic blocks in the bitmap NODES.  */
499
500 void
501 flow_nodes_print (const char *str, const sbitmap nodes, FILE *file)
502 {
503   int node;
504
505   if (! nodes)
506     return;
507
508   fprintf (file, "%s { ", str);
509   EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (nodes, 0, node, {fprintf (file, "%d ", node);});
510   fputs ("}\n", file);
511 }
512
513 /* Dump the list of edges in the array EDGE_LIST.  */
514
515 void
516 flow_edge_list_print (const char *str, const edge *edge_list, int num_edges, FILE *file)
517 {
518   int i;
519
520   if (! edge_list)
521     return;
522
523   fprintf (file, "%s { ", str);
524   for (i = 0; i < num_edges; i++)
525     fprintf (file, "%d->%d ", edge_list[i]->src->index,
526              edge_list[i]->dest->index);
527
528   fputs ("}\n", file);
529 }
530
531 \f
532 /* This routine will remove any fake predecessor edges for a basic block.
533    When the edge is removed, it is also removed from whatever successor
534    list it is in.  */
535
536 static void
537 remove_fake_predecessors (basic_block bb)
538 {
539   edge e;
540
541   for (e = bb->pred; e;)
542     {
543       edge tmp = e;
544
545       e = e->pred_next;
546       if ((tmp->flags & EDGE_FAKE) == EDGE_FAKE)
547         remove_edge (tmp);
548     }
549 }
550
551 /* This routine will remove all fake edges from the flow graph.  If
552    we remove all fake successors, it will automatically remove all
553    fake predecessors.  */
554
555 void
556 remove_fake_edges (void)
557 {
558   basic_block bb;
559
560   FOR_BB_BETWEEN (bb, ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb, NULL, next_bb)
561     remove_fake_predecessors (bb);
562 }
563
564 /* This routine will remove all fake edges to the EXIT_BLOCK.  */
565
566 void
567 remove_fake_exit_edges (void)
568 {
569   remove_fake_predecessors (EXIT_BLOCK_PTR);
570 }
571
572
573 /* This function will add a fake edge between any block which has no
574    successors, and the exit block. Some data flow equations require these
575    edges to exist.  */
576
577 void
578 add_noreturn_fake_exit_edges (void)
579 {
580   basic_block bb;
581
582   FOR_EACH_BB (bb)
583     if (bb->succ == NULL)
584       make_single_succ_edge (bb, EXIT_BLOCK_PTR, EDGE_FAKE);
585 }
586
587 /* This function adds a fake edge between any infinite loops to the
588    exit block.  Some optimizations require a path from each node to
589    the exit node.
590
591    See also Morgan, Figure 3.10, pp. 82-83.
592
593    The current implementation is ugly, not attempting to minimize the
594    number of inserted fake edges.  To reduce the number of fake edges
595    to insert, add fake edges from _innermost_ loops containing only
596    nodes not reachable from the exit block.  */
597
598 void
599 connect_infinite_loops_to_exit (void)
600 {
601   basic_block unvisited_block;
602   struct depth_first_search_dsS dfs_ds;
603
604   /* Perform depth-first search in the reverse graph to find nodes
605      reachable from the exit block.  */
606   flow_dfs_compute_reverse_init (&dfs_ds);
607   flow_dfs_compute_reverse_add_bb (&dfs_ds, EXIT_BLOCK_PTR);
608
609   /* Repeatedly add fake edges, updating the unreachable nodes.  */
610   while (1)
611     {
612       unvisited_block = flow_dfs_compute_reverse_execute (&dfs_ds);
613       if (!unvisited_block)
614         break;
615
616       make_edge (unvisited_block, EXIT_BLOCK_PTR, EDGE_FAKE);
617       flow_dfs_compute_reverse_add_bb (&dfs_ds, unvisited_block);
618     }
619
620   flow_dfs_compute_reverse_finish (&dfs_ds);
621   return;
622 }
623 \f
624 /* Compute reverse top sort order.  */
625
626 void
627 flow_reverse_top_sort_order_compute (int *rts_order)
628 {
629   edge *stack;
630   int sp;
631   int postnum = 0;
632   sbitmap visited;
633
634   /* Allocate stack for back-tracking up CFG.  */
635   stack = xmalloc ((n_basic_blocks + 1) * sizeof (edge));
636   sp = 0;
637
638   /* Allocate bitmap to track nodes that have been visited.  */
639   visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
640
641   /* None of the nodes in the CFG have been visited yet.  */
642   sbitmap_zero (visited);
643
644   /* Push the first edge on to the stack.  */
645   stack[sp++] = ENTRY_BLOCK_PTR->succ;
646
647   while (sp)
648     {
649       edge e;
650       basic_block src;
651       basic_block dest;
652
653       /* Look at the edge on the top of the stack.  */
654       e = stack[sp - 1];
655       src = e->src;
656       dest = e->dest;
657
658       /* Check if the edge destination has been visited yet.  */
659       if (dest != EXIT_BLOCK_PTR && ! TEST_BIT (visited, dest->index))
660         {
661           /* Mark that we have visited the destination.  */
662           SET_BIT (visited, dest->index);
663
664           if (dest->succ)
665             /* Since the DEST node has been visited for the first
666                time, check its successors.  */
667             stack[sp++] = dest->succ;
668           else
669             rts_order[postnum++] = dest->index;
670         }
671       else
672         {
673           if (! e->succ_next && src != ENTRY_BLOCK_PTR)
674            rts_order[postnum++] = src->index;
675
676           if (e->succ_next)
677             stack[sp - 1] = e->succ_next;
678           else
679             sp--;
680         }
681     }
682
683   free (stack);
684   sbitmap_free (visited);
685 }
686
687 /* Compute the depth first search order and store in the array
688   DFS_ORDER if nonzero, marking the nodes visited in VISITED.  If
689   RC_ORDER is nonzero, return the reverse completion number for each
690   node.  Returns the number of nodes visited.  A depth first search
691   tries to get as far away from the starting point as quickly as
692   possible.  */
693
694 int
695 flow_depth_first_order_compute (int *dfs_order, int *rc_order)
696 {
697   edge *stack;
698   int sp;
699   int dfsnum = 0;
700   int rcnum = n_basic_blocks - 1;
701   sbitmap visited;
702
703   /* Allocate stack for back-tracking up CFG.  */
704   stack = xmalloc ((n_basic_blocks + 1) * sizeof (edge));
705   sp = 0;
706
707   /* Allocate bitmap to track nodes that have been visited.  */
708   visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
709
710   /* None of the nodes in the CFG have been visited yet.  */
711   sbitmap_zero (visited);
712
713   /* Push the first edge on to the stack.  */
714   stack[sp++] = ENTRY_BLOCK_PTR->succ;
715
716   while (sp)
717     {
718       edge e;
719       basic_block src;
720       basic_block dest;
721
722       /* Look at the edge on the top of the stack.  */
723       e = stack[sp - 1];
724       src = e->src;
725       dest = e->dest;
726
727       /* Check if the edge destination has been visited yet.  */
728       if (dest != EXIT_BLOCK_PTR && ! TEST_BIT (visited, dest->index))
729         {
730           /* Mark that we have visited the destination.  */
731           SET_BIT (visited, dest->index);
732
733           if (dfs_order)
734             dfs_order[dfsnum] = dest->index;
735
736           dfsnum++;
737
738           if (dest->succ)
739             /* Since the DEST node has been visited for the first
740                time, check its successors.  */
741             stack[sp++] = dest->succ;
742           else if (rc_order)
743             /* There are no successors for the DEST node so assign
744                its reverse completion number.  */
745             rc_order[rcnum--] = dest->index;
746         }
747       else
748         {
749           if (! e->succ_next && src != ENTRY_BLOCK_PTR
750               && rc_order)
751             /* There are no more successors for the SRC node
752                so assign its reverse completion number.  */
753             rc_order[rcnum--] = src->index;
754
755           if (e->succ_next)
756             stack[sp - 1] = e->succ_next;
757           else
758             sp--;
759         }
760     }
761
762   free (stack);
763   sbitmap_free (visited);
764
765   /* The number of nodes visited should be the number of blocks.  */
766   gcc_assert (dfsnum == n_basic_blocks);
767
768   return dfsnum;
769 }
770
771 struct dfst_node
772 {
773     unsigned nnodes;
774     struct dfst_node **node;
775     struct dfst_node *up;
776 };
777
778 /* Compute a preorder transversal ordering such that a sub-tree which
779    is the source of a cross edge appears before the sub-tree which is
780    the destination of the cross edge.  This allows for easy detection
781    of all the entry blocks for a loop.
782
783    The ordering is compute by:
784
785      1) Generating a depth first spanning tree.
786
787      2) Walking the resulting tree from right to left.  */
788
789 void
790 flow_preorder_transversal_compute (int *pot_order)
791 {
792   edge e;
793   edge *stack;
794   int i;
795   int max_successors;
796   int sp;
797   sbitmap visited;
798   struct dfst_node *node;
799   struct dfst_node *dfst;
800   basic_block bb;
801
802   /* Allocate stack for back-tracking up CFG.  */
803   stack = xmalloc ((n_basic_blocks + 1) * sizeof (edge));
804   sp = 0;
805
806   /* Allocate the tree.  */
807   dfst = xcalloc (last_basic_block, sizeof (struct dfst_node));
808
809   FOR_EACH_BB (bb)
810     {
811       max_successors = 0;
812       for (e = bb->succ; e; e = e->succ_next)
813         max_successors++;
814
815       dfst[bb->index].node
816         = (max_successors
817            ? xcalloc (max_successors, sizeof (struct dfst_node *)) : NULL);
818     }
819
820   /* Allocate bitmap to track nodes that have been visited.  */
821   visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
822
823   /* None of the nodes in the CFG have been visited yet.  */
824   sbitmap_zero (visited);
825
826   /* Push the first edge on to the stack.  */
827   stack[sp++] = ENTRY_BLOCK_PTR->succ;
828
829   while (sp)
830     {
831       basic_block src;
832       basic_block dest;
833
834       /* Look at the edge on the top of the stack.  */
835       e = stack[sp - 1];
836       src = e->src;
837       dest = e->dest;
838
839       /* Check if the edge destination has been visited yet.  */
840       if (dest != EXIT_BLOCK_PTR && ! TEST_BIT (visited, dest->index))
841         {
842           /* Mark that we have visited the destination.  */
843           SET_BIT (visited, dest->index);
844
845           /* Add the destination to the preorder tree.  */
846           if (src != ENTRY_BLOCK_PTR)
847             {
848               dfst[src->index].node[dfst[src->index].nnodes++]
849                 = &dfst[dest->index];
850               dfst[dest->index].up = &dfst[src->index];
851             }
852
853           if (dest->succ)
854             /* Since the DEST node has been visited for the first
855                time, check its successors.  */
856             stack[sp++] = dest->succ;
857         }
858
859       else if (e->succ_next)
860         stack[sp - 1] = e->succ_next;
861       else
862         sp--;
863     }
864
865   free (stack);
866   sbitmap_free (visited);
867
868   /* Record the preorder transversal order by
869      walking the tree from right to left.  */
870
871   i = 0;
872   node = &dfst[ENTRY_BLOCK_PTR->next_bb->index];
873   pot_order[i++] = 0;
874
875   while (node)
876     {
877       if (node->nnodes)
878         {
879           node = node->node[--node->nnodes];
880           pot_order[i++] = node - dfst;
881         }
882       else
883         node = node->up;
884     }
885
886   /* Free the tree.  */
887
888   for (i = 0; i < last_basic_block; i++)
889     if (dfst[i].node)
890       free (dfst[i].node);
891
892   free (dfst);
893 }
894
895 /* Compute the depth first search order on the _reverse_ graph and
896    store in the array DFS_ORDER, marking the nodes visited in VISITED.
897    Returns the number of nodes visited.
898
899    The computation is split into three pieces:
900
901    flow_dfs_compute_reverse_init () creates the necessary data
902    structures.
903
904    flow_dfs_compute_reverse_add_bb () adds a basic block to the data
905    structures.  The block will start the search.
906
907    flow_dfs_compute_reverse_execute () continues (or starts) the
908    search using the block on the top of the stack, stopping when the
909    stack is empty.
910
911    flow_dfs_compute_reverse_finish () destroys the necessary data
912    structures.
913
914    Thus, the user will probably call ..._init(), call ..._add_bb() to
915    add a beginning basic block to the stack, call ..._execute(),
916    possibly add another bb to the stack and again call ..._execute(),
917    ..., and finally call _finish().  */
918
919 /* Initialize the data structures used for depth-first search on the
920    reverse graph.  If INITIALIZE_STACK is nonzero, the exit block is
921    added to the basic block stack.  DATA is the current depth-first
922    search context.  If INITIALIZE_STACK is nonzero, there is an
923    element on the stack.  */
924
925 static void
926 flow_dfs_compute_reverse_init (depth_first_search_ds data)
927 {
928   /* Allocate stack for back-tracking up CFG.  */
929   data->stack = xmalloc ((n_basic_blocks - (INVALID_BLOCK + 1))
930                          * sizeof (basic_block));
931   data->sp = 0;
932
933   /* Allocate bitmap to track nodes that have been visited.  */
934   data->visited_blocks = sbitmap_alloc (last_basic_block - (INVALID_BLOCK + 1));
935
936   /* None of the nodes in the CFG have been visited yet.  */
937   sbitmap_zero (data->visited_blocks);
938
939   return;
940 }
941
942 /* Add the specified basic block to the top of the dfs data
943    structures.  When the search continues, it will start at the
944    block.  */
945
946 static void
947 flow_dfs_compute_reverse_add_bb (depth_first_search_ds data, basic_block bb)
948 {
949   data->stack[data->sp++] = bb;
950   SET_BIT (data->visited_blocks, bb->index - (INVALID_BLOCK + 1));
951 }
952
953 /* Continue the depth-first search through the reverse graph starting with the
954    block at the stack's top and ending when the stack is empty.  Visited nodes
955    are marked.  Returns an unvisited basic block, or NULL if there is none
956    available.  */
957
958 static basic_block
959 flow_dfs_compute_reverse_execute (depth_first_search_ds data)
960 {
961   basic_block bb;
962   edge e;
963
964   while (data->sp > 0)
965     {
966       bb = data->stack[--data->sp];
967
968       /* Perform depth-first search on adjacent vertices.  */
969       for (e = bb->pred; e; e = e->pred_next)
970         if (!TEST_BIT (data->visited_blocks,
971                        e->src->index - (INVALID_BLOCK + 1)))
972           flow_dfs_compute_reverse_add_bb (data, e->src);
973     }
974
975   /* Determine if there are unvisited basic blocks.  */
976   FOR_BB_BETWEEN (bb, EXIT_BLOCK_PTR, NULL, prev_bb)
977     if (!TEST_BIT (data->visited_blocks, bb->index - (INVALID_BLOCK + 1)))
978       return bb;
979
980   return NULL;
981 }
982
983 /* Destroy the data structures needed for depth-first search on the
984    reverse graph.  */
985
986 static void
987 flow_dfs_compute_reverse_finish (depth_first_search_ds data)
988 {
989   free (data->stack);
990   sbitmap_free (data->visited_blocks);
991 }
992
993 /* Performs dfs search from BB over vertices satisfying PREDICATE;
994    if REVERSE, go against direction of edges.  Returns number of blocks
995    found and their list in RSLT.  RSLT can contain at most RSLT_MAX items.  */
996 int
997 dfs_enumerate_from (basic_block bb, int reverse,
998                     bool (*predicate) (basic_block, void *),
999                     basic_block *rslt, int rslt_max, void *data)
1000 {
1001   basic_block *st, lbb;
1002   int sp = 0, tv = 0;
1003
1004   st = xcalloc (rslt_max, sizeof (basic_block));
1005   rslt[tv++] = st[sp++] = bb;
1006   bb->flags |= BB_VISITED;
1007   while (sp)
1008     {
1009       edge e;
1010       lbb = st[--sp];
1011       if (reverse)
1012         {
1013           for (e = lbb->pred; e; e = e->pred_next)
1014             if (!(e->src->flags & BB_VISITED) && predicate (e->src, data))
1015               {
1016                 gcc_assert (tv != rslt_max);
1017                 rslt[tv++] = st[sp++] = e->src;
1018                 e->src->flags |= BB_VISITED;
1019               }
1020         }
1021       else
1022         {
1023           for (e = lbb->succ; e; e = e->succ_next)
1024             if (!(e->dest->flags & BB_VISITED) && predicate (e->dest, data))
1025               {
1026                 gcc_assert (tv != rslt_max);
1027                 rslt[tv++] = st[sp++] = e->dest;
1028                 e->dest->flags |= BB_VISITED;
1029               }
1030         }
1031     }
1032   free (st);
1033   for (sp = 0; sp < tv; sp++)
1034     rslt[sp]->flags &= ~BB_VISITED;
1035   return tv;
1036 }
1037
1038
1039 /* Computing the Dominance Frontier:
1040
1041    As described in Morgan, section 3.5, this may be done simply by
1042    walking the dominator tree bottom-up, computing the frontier for
1043    the children before the parent.  When considering a block B,
1044    there are two cases:
1045
1046    (1) A flow graph edge leaving B that does not lead to a child
1047    of B in the dominator tree must be a block that is either equal
1048    to B or not dominated by B.  Such blocks belong in the frontier
1049    of B.
1050
1051    (2) Consider a block X in the frontier of one of the children C
1052    of B.  If X is not equal to B and is not dominated by B, it
1053    is in the frontier of B.  */
1054
1055 static void
1056 compute_dominance_frontiers_1 (bitmap *frontiers, basic_block bb, sbitmap done)
1057 {
1058   edge e;
1059   basic_block c;
1060
1061   SET_BIT (done, bb->index);
1062
1063   /* Do the frontier of the children first.  Not all children in the
1064      dominator tree (blocks dominated by this one) are children in the
1065      CFG, so check all blocks.  */
1066   for (c = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, bb);
1067        c;
1068        c = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, c))
1069     {
1070       if (! TEST_BIT (done, c->index))
1071         compute_dominance_frontiers_1 (frontiers, c, done);
1072     }
1073       
1074   /* Find blocks conforming to rule (1) above.  */
1075   for (e = bb->succ; e; e = e->succ_next)
1076     {
1077       if (e->dest == EXIT_BLOCK_PTR)
1078         continue;
1079       if (get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, e->dest) != bb)
1080         bitmap_set_bit (frontiers[bb->index], e->dest->index);
1081     }
1082
1083   /* Find blocks conforming to rule (2).  */
1084   for (c = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, bb);
1085        c;
1086        c = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, c))
1087     {
1088       int x;
1089       bitmap_iterator bi;
1090
1091       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (frontiers[c->index], 0, x, bi)
1092         {
1093           if (get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, BASIC_BLOCK (x)) != bb)
1094             bitmap_set_bit (frontiers[bb->index], x);
1095         }
1096     }
1097 }
1098
1099
1100 void
1101 compute_dominance_frontiers (bitmap *frontiers)
1102 {
1103   sbitmap done = sbitmap_alloc (last_basic_block);
1104
1105   timevar_push (TV_DOM_FRONTIERS);
1106
1107   sbitmap_zero (done);
1108
1109   compute_dominance_frontiers_1 (frontiers, ENTRY_BLOCK_PTR->succ->dest, done);
1110
1111   sbitmap_free (done);
1112
1113   timevar_pop (TV_DOM_FRONTIERS);
1114 }
1115