OSDN Git Service

2007-01-24 Andrew Haley <aph@redhat.com>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / dominance.c
1 /* Calculate (post)dominators in slightly super-linear time.
2    Copyright (C) 2000, 2003, 2004, 2005 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Michael Matz (matz@ifh.de).
4
5    This file is part of GCC.
6
7    GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it
8    under the terms of the GNU General Public License as published by
9    the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
10    any later version.
11
12    GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
13    ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
14    or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public
15    License 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, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
20    02110-1301, USA.  */
21
22 /* This file implements the well known algorithm from Lengauer and Tarjan
23    to compute the dominators in a control flow graph.  A basic block D is said
24    to dominate another block X, when all paths from the entry node of the CFG
25    to X go also over D.  The dominance relation is a transitive reflexive
26    relation and its minimal transitive reduction is a tree, called the
27    dominator tree.  So for each block X besides the entry block exists a
28    block I(X), called the immediate dominator of X, which is the parent of X
29    in the dominator tree.
30
31    The algorithm computes this dominator tree implicitly by computing for
32    each block its immediate dominator.  We use tree balancing and path
33    compression, so it's the O(e*a(e,v)) variant, where a(e,v) is the very
34    slowly growing functional inverse of the Ackerman function.  */
35
36 #include "config.h"
37 #include "system.h"
38 #include "coretypes.h"
39 #include "tm.h"
40 #include "rtl.h"
41 #include "hard-reg-set.h"
42 #include "obstack.h"
43 #include "basic-block.h"
44 #include "toplev.h"
45 #include "et-forest.h"
46 #include "timevar.h"
47
48 /* Whether the dominators and the postdominators are available.  */
49 enum dom_state dom_computed[2];
50
51 /* We name our nodes with integers, beginning with 1.  Zero is reserved for
52    'undefined' or 'end of list'.  The name of each node is given by the dfs
53    number of the corresponding basic block.  Please note, that we include the
54    artificial ENTRY_BLOCK (or EXIT_BLOCK in the post-dom case) in our lists to
55    support multiple entry points.  Its dfs number is of course 1.  */
56
57 /* Type of Basic Block aka. TBB */
58 typedef unsigned int TBB;
59
60 /* We work in a poor-mans object oriented fashion, and carry an instance of
61    this structure through all our 'methods'.  It holds various arrays
62    reflecting the (sub)structure of the flowgraph.  Most of them are of type
63    TBB and are also indexed by TBB.  */
64
65 struct dom_info
66 {
67   /* The parent of a node in the DFS tree.  */
68   TBB *dfs_parent;
69   /* For a node x key[x] is roughly the node nearest to the root from which
70      exists a way to x only over nodes behind x.  Such a node is also called
71      semidominator.  */
72   TBB *key;
73   /* The value in path_min[x] is the node y on the path from x to the root of
74      the tree x is in with the smallest key[y].  */
75   TBB *path_min;
76   /* bucket[x] points to the first node of the set of nodes having x as key.  */
77   TBB *bucket;
78   /* And next_bucket[x] points to the next node.  */
79   TBB *next_bucket;
80   /* After the algorithm is done, dom[x] contains the immediate dominator
81      of x.  */
82   TBB *dom;
83
84   /* The following few fields implement the structures needed for disjoint
85      sets.  */
86   /* set_chain[x] is the next node on the path from x to the representant
87      of the set containing x.  If set_chain[x]==0 then x is a root.  */
88   TBB *set_chain;
89   /* set_size[x] is the number of elements in the set named by x.  */
90   unsigned int *set_size;
91   /* set_child[x] is used for balancing the tree representing a set.  It can
92      be understood as the next sibling of x.  */
93   TBB *set_child;
94
95   /* If b is the number of a basic block (BB->index), dfs_order[b] is the
96      number of that node in DFS order counted from 1.  This is an index
97      into most of the other arrays in this structure.  */
98   TBB *dfs_order;
99   /* If x is the DFS-index of a node which corresponds with a basic block,
100      dfs_to_bb[x] is that basic block.  Note, that in our structure there are
101      more nodes that basic blocks, so only dfs_to_bb[dfs_order[bb->index]]==bb
102      is true for every basic block bb, but not the opposite.  */
103   basic_block *dfs_to_bb;
104
105   /* This is the next free DFS number when creating the DFS tree.  */
106   unsigned int dfsnum;
107   /* The number of nodes in the DFS tree (==dfsnum-1).  */
108   unsigned int nodes;
109
110   /* Blocks with bits set here have a fake edge to EXIT.  These are used
111      to turn a DFS forest into a proper tree.  */
112   bitmap fake_exit_edge;
113 };
114
115 static void init_dom_info (struct dom_info *, enum cdi_direction);
116 static void free_dom_info (struct dom_info *);
117 static void calc_dfs_tree_nonrec (struct dom_info *, basic_block,
118                                   enum cdi_direction);
119 static void calc_dfs_tree (struct dom_info *, enum cdi_direction);
120 static void compress (struct dom_info *, TBB);
121 static TBB eval (struct dom_info *, TBB);
122 static void link_roots (struct dom_info *, TBB, TBB);
123 static void calc_idoms (struct dom_info *, enum cdi_direction);
124 void debug_dominance_info (enum cdi_direction);
125
126 /* Keeps track of the*/
127 static unsigned n_bbs_in_dom_tree[2];
128
129 /* Helper macro for allocating and initializing an array,
130    for aesthetic reasons.  */
131 #define init_ar(var, type, num, content)                        \
132   do                                                            \
133     {                                                           \
134       unsigned int i = 1;    /* Catch content == i.  */         \
135       if (! (content))                                          \
136         (var) = XCNEWVEC (type, num);                           \
137       else                                                      \
138         {                                                       \
139           (var) = XNEWVEC (type, (num));                        \
140           for (i = 0; i < num; i++)                             \
141             (var)[i] = (content);                               \
142         }                                                       \
143     }                                                           \
144   while (0)
145
146 /* Allocate all needed memory in a pessimistic fashion (so we round up).
147    This initializes the contents of DI, which already must be allocated.  */
148
149 static void
150 init_dom_info (struct dom_info *di, enum cdi_direction dir)
151 {
152   unsigned int num = n_basic_blocks;
153   init_ar (di->dfs_parent, TBB, num, 0);
154   init_ar (di->path_min, TBB, num, i);
155   init_ar (di->key, TBB, num, i);
156   init_ar (di->dom, TBB, num, 0);
157
158   init_ar (di->bucket, TBB, num, 0);
159   init_ar (di->next_bucket, TBB, num, 0);
160
161   init_ar (di->set_chain, TBB, num, 0);
162   init_ar (di->set_size, unsigned int, num, 1);
163   init_ar (di->set_child, TBB, num, 0);
164
165   init_ar (di->dfs_order, TBB, (unsigned int) last_basic_block + 1, 0);
166   init_ar (di->dfs_to_bb, basic_block, num, 0);
167
168   di->dfsnum = 1;
169   di->nodes = 0;
170
171   di->fake_exit_edge = dir ? BITMAP_ALLOC (NULL) : NULL;
172 }
173
174 #undef init_ar
175
176 /* Free all allocated memory in DI, but not DI itself.  */
177
178 static void
179 free_dom_info (struct dom_info *di)
180 {
181   free (di->dfs_parent);
182   free (di->path_min);
183   free (di->key);
184   free (di->dom);
185   free (di->bucket);
186   free (di->next_bucket);
187   free (di->set_chain);
188   free (di->set_size);
189   free (di->set_child);
190   free (di->dfs_order);
191   free (di->dfs_to_bb);
192   BITMAP_FREE (di->fake_exit_edge);
193 }
194
195 /* The nonrecursive variant of creating a DFS tree.  DI is our working
196    structure, BB the starting basic block for this tree and REVERSE
197    is true, if predecessors should be visited instead of successors of a
198    node.  After this is done all nodes reachable from BB were visited, have
199    assigned their dfs number and are linked together to form a tree.  */
200
201 static void
202 calc_dfs_tree_nonrec (struct dom_info *di, basic_block bb,
203                       enum cdi_direction reverse)
204 {
205   /* We call this _only_ if bb is not already visited.  */
206   edge e;
207   TBB child_i, my_i = 0;
208   edge_iterator *stack;
209   edge_iterator ei, einext;
210   int sp;
211   /* Start block (ENTRY_BLOCK_PTR for forward problem, EXIT_BLOCK for backward
212      problem).  */
213   basic_block en_block;
214   /* Ending block.  */
215   basic_block ex_block;
216
217   stack = XNEWVEC (edge_iterator, n_basic_blocks + 1);
218   sp = 0;
219
220   /* Initialize our border blocks, and the first edge.  */
221   if (reverse)
222     {
223       ei = ei_start (bb->preds);
224       en_block = EXIT_BLOCK_PTR;
225       ex_block = ENTRY_BLOCK_PTR;
226     }
227   else
228     {
229       ei = ei_start (bb->succs);
230       en_block = ENTRY_BLOCK_PTR;
231       ex_block = EXIT_BLOCK_PTR;
232     }
233
234   /* When the stack is empty we break out of this loop.  */
235   while (1)
236     {
237       basic_block bn;
238
239       /* This loop traverses edges e in depth first manner, and fills the
240          stack.  */
241       while (!ei_end_p (ei))
242         {
243           e = ei_edge (ei);
244
245           /* Deduce from E the current and the next block (BB and BN), and the
246              next edge.  */
247           if (reverse)
248             {
249               bn = e->src;
250
251               /* If the next node BN is either already visited or a border
252                  block the current edge is useless, and simply overwritten
253                  with the next edge out of the current node.  */
254               if (bn == ex_block || di->dfs_order[bn->index])
255                 {
256                   ei_next (&ei);
257                   continue;
258                 }
259               bb = e->dest;
260               einext = ei_start (bn->preds);
261             }
262           else
263             {
264               bn = e->dest;
265               if (bn == ex_block || di->dfs_order[bn->index])
266                 {
267                   ei_next (&ei);
268                   continue;
269                 }
270               bb = e->src;
271               einext = ei_start (bn->succs);
272             }
273
274           gcc_assert (bn != en_block);
275
276           /* Fill the DFS tree info calculatable _before_ recursing.  */
277           if (bb != en_block)
278             my_i = di->dfs_order[bb->index];
279           else
280             my_i = di->dfs_order[last_basic_block];
281           child_i = di->dfs_order[bn->index] = di->dfsnum++;
282           di->dfs_to_bb[child_i] = bn;
283           di->dfs_parent[child_i] = my_i;
284
285           /* Save the current point in the CFG on the stack, and recurse.  */
286           stack[sp++] = ei;
287           ei = einext;
288         }
289
290       if (!sp)
291         break;
292       ei = stack[--sp];
293
294       /* OK.  The edge-list was exhausted, meaning normally we would
295          end the recursion.  After returning from the recursive call,
296          there were (may be) other statements which were run after a
297          child node was completely considered by DFS.  Here is the
298          point to do it in the non-recursive variant.
299          E.g. The block just completed is in e->dest for forward DFS,
300          the block not yet completed (the parent of the one above)
301          in e->src.  This could be used e.g. for computing the number of
302          descendants or the tree depth.  */
303       ei_next (&ei);
304     }
305   free (stack);
306 }
307
308 /* The main entry for calculating the DFS tree or forest.  DI is our working
309    structure and REVERSE is true, if we are interested in the reverse flow
310    graph.  In that case the result is not necessarily a tree but a forest,
311    because there may be nodes from which the EXIT_BLOCK is unreachable.  */
312
313 static void
314 calc_dfs_tree (struct dom_info *di, enum cdi_direction reverse)
315 {
316   /* The first block is the ENTRY_BLOCK (or EXIT_BLOCK if REVERSE).  */
317   basic_block begin = reverse ? EXIT_BLOCK_PTR : ENTRY_BLOCK_PTR;
318   di->dfs_order[last_basic_block] = di->dfsnum;
319   di->dfs_to_bb[di->dfsnum] = begin;
320   di->dfsnum++;
321
322   calc_dfs_tree_nonrec (di, begin, reverse);
323
324   if (reverse)
325     {
326       /* In the post-dom case we may have nodes without a path to EXIT_BLOCK.
327          They are reverse-unreachable.  In the dom-case we disallow such
328          nodes, but in post-dom we have to deal with them.
329
330          There are two situations in which this occurs.  First, noreturn
331          functions.  Second, infinite loops.  In the first case we need to
332          pretend that there is an edge to the exit block.  In the second
333          case, we wind up with a forest.  We need to process all noreturn
334          blocks before we know if we've got any infinite loops.  */
335
336       basic_block b;
337       bool saw_unconnected = false;
338
339       FOR_EACH_BB_REVERSE (b)
340         {
341           if (EDGE_COUNT (b->succs) > 0)
342             {
343               if (di->dfs_order[b->index] == 0)
344                 saw_unconnected = true;
345               continue;
346             }
347           bitmap_set_bit (di->fake_exit_edge, b->index);
348           di->dfs_order[b->index] = di->dfsnum;
349           di->dfs_to_bb[di->dfsnum] = b;
350           di->dfs_parent[di->dfsnum] = di->dfs_order[last_basic_block];
351           di->dfsnum++;
352           calc_dfs_tree_nonrec (di, b, reverse);
353         }
354
355       if (saw_unconnected)
356         {
357           FOR_EACH_BB_REVERSE (b)
358             {
359               if (di->dfs_order[b->index])
360                 continue;
361               bitmap_set_bit (di->fake_exit_edge, b->index);
362               di->dfs_order[b->index] = di->dfsnum;
363               di->dfs_to_bb[di->dfsnum] = b;
364               di->dfs_parent[di->dfsnum] = di->dfs_order[last_basic_block];
365               di->dfsnum++;
366               calc_dfs_tree_nonrec (di, b, reverse);
367             }
368         }
369     }
370
371   di->nodes = di->dfsnum - 1;
372
373   /* This aborts e.g. when there is _no_ path from ENTRY to EXIT at all.  */
374   gcc_assert (di->nodes == (unsigned int) n_basic_blocks - 1);
375 }
376
377 /* Compress the path from V to the root of its set and update path_min at the
378    same time.  After compress(di, V) set_chain[V] is the root of the set V is
379    in and path_min[V] is the node with the smallest key[] value on the path
380    from V to that root.  */
381
382 static void
383 compress (struct dom_info *di, TBB v)
384 {
385   /* Btw. It's not worth to unrecurse compress() as the depth is usually not
386      greater than 5 even for huge graphs (I've not seen call depth > 4).
387      Also performance wise compress() ranges _far_ behind eval().  */
388   TBB parent = di->set_chain[v];
389   if (di->set_chain[parent])
390     {
391       compress (di, parent);
392       if (di->key[di->path_min[parent]] < di->key[di->path_min[v]])
393         di->path_min[v] = di->path_min[parent];
394       di->set_chain[v] = di->set_chain[parent];
395     }
396 }
397
398 /* Compress the path from V to the set root of V if needed (when the root has
399    changed since the last call).  Returns the node with the smallest key[]
400    value on the path from V to the root.  */
401
402 static inline TBB
403 eval (struct dom_info *di, TBB v)
404 {
405   /* The representant of the set V is in, also called root (as the set
406      representation is a tree).  */
407   TBB rep = di->set_chain[v];
408
409   /* V itself is the root.  */
410   if (!rep)
411     return di->path_min[v];
412
413   /* Compress only if necessary.  */
414   if (di->set_chain[rep])
415     {
416       compress (di, v);
417       rep = di->set_chain[v];
418     }
419
420   if (di->key[di->path_min[rep]] >= di->key[di->path_min[v]])
421     return di->path_min[v];
422   else
423     return di->path_min[rep];
424 }
425
426 /* This essentially merges the two sets of V and W, giving a single set with
427    the new root V.  The internal representation of these disjoint sets is a
428    balanced tree.  Currently link(V,W) is only used with V being the parent
429    of W.  */
430
431 static void
432 link_roots (struct dom_info *di, TBB v, TBB w)
433 {
434   TBB s = w;
435
436   /* Rebalance the tree.  */
437   while (di->key[di->path_min[w]] < di->key[di->path_min[di->set_child[s]]])
438     {
439       if (di->set_size[s] + di->set_size[di->set_child[di->set_child[s]]]
440           >= 2 * di->set_size[di->set_child[s]])
441         {
442           di->set_chain[di->set_child[s]] = s;
443           di->set_child[s] = di->set_child[di->set_child[s]];
444         }
445       else
446         {
447           di->set_size[di->set_child[s]] = di->set_size[s];
448           s = di->set_chain[s] = di->set_child[s];
449         }
450     }
451
452   di->path_min[s] = di->path_min[w];
453   di->set_size[v] += di->set_size[w];
454   if (di->set_size[v] < 2 * di->set_size[w])
455     {
456       TBB tmp = s;
457       s = di->set_child[v];
458       di->set_child[v] = tmp;
459     }
460
461   /* Merge all subtrees.  */
462   while (s)
463     {
464       di->set_chain[s] = v;
465       s = di->set_child[s];
466     }
467 }
468
469 /* This calculates the immediate dominators (or post-dominators if REVERSE is
470    true).  DI is our working structure and should hold the DFS forest.
471    On return the immediate dominator to node V is in di->dom[V].  */
472
473 static void
474 calc_idoms (struct dom_info *di, enum cdi_direction reverse)
475 {
476   TBB v, w, k, par;
477   basic_block en_block;
478   edge_iterator ei, einext;
479
480   if (reverse)
481     en_block = EXIT_BLOCK_PTR;
482   else
483     en_block = ENTRY_BLOCK_PTR;
484
485   /* Go backwards in DFS order, to first look at the leafs.  */
486   v = di->nodes;
487   while (v > 1)
488     {
489       basic_block bb = di->dfs_to_bb[v];
490       edge e;
491
492       par = di->dfs_parent[v];
493       k = v;
494
495       ei = (reverse) ? ei_start (bb->succs) : ei_start (bb->preds);
496
497       if (reverse)
498         {
499           /* If this block has a fake edge to exit, process that first.  */
500           if (bitmap_bit_p (di->fake_exit_edge, bb->index))
501             {
502               einext = ei;
503               einext.index = 0;
504               goto do_fake_exit_edge;
505             }
506         }
507
508       /* Search all direct predecessors for the smallest node with a path
509          to them.  That way we have the smallest node with also a path to
510          us only over nodes behind us.  In effect we search for our
511          semidominator.  */
512       while (!ei_end_p (ei))
513         {
514           TBB k1;
515           basic_block b;
516
517           e = ei_edge (ei);
518           b = (reverse) ? e->dest : e->src;
519           einext = ei;
520           ei_next (&einext);
521
522           if (b == en_block)
523             {
524             do_fake_exit_edge:
525               k1 = di->dfs_order[last_basic_block];
526             }
527           else
528             k1 = di->dfs_order[b->index];
529
530           /* Call eval() only if really needed.  If k1 is above V in DFS tree,
531              then we know, that eval(k1) == k1 and key[k1] == k1.  */
532           if (k1 > v)
533             k1 = di->key[eval (di, k1)];
534           if (k1 < k)
535             k = k1;
536
537           ei = einext;
538         }
539
540       di->key[v] = k;
541       link_roots (di, par, v);
542       di->next_bucket[v] = di->bucket[k];
543       di->bucket[k] = v;
544
545       /* Transform semidominators into dominators.  */
546       for (w = di->bucket[par]; w; w = di->next_bucket[w])
547         {
548           k = eval (di, w);
549           if (di->key[k] < di->key[w])
550             di->dom[w] = k;
551           else
552             di->dom[w] = par;
553         }
554       /* We don't need to cleanup next_bucket[].  */
555       di->bucket[par] = 0;
556       v--;
557     }
558
559   /* Explicitly define the dominators.  */
560   di->dom[1] = 0;
561   for (v = 2; v <= di->nodes; v++)
562     if (di->dom[v] != di->key[v])
563       di->dom[v] = di->dom[di->dom[v]];
564 }
565
566 /* Assign dfs numbers starting from NUM to NODE and its sons.  */
567
568 static void
569 assign_dfs_numbers (struct et_node *node, int *num)
570 {
571   struct et_node *son;
572
573   node->dfs_num_in = (*num)++;
574
575   if (node->son)
576     {
577       assign_dfs_numbers (node->son, num);
578       for (son = node->son->right; son != node->son; son = son->right)
579         assign_dfs_numbers (son, num);
580     }
581
582   node->dfs_num_out = (*num)++;
583 }
584
585 /* Compute the data necessary for fast resolving of dominator queries in a
586    static dominator tree.  */
587
588 static void
589 compute_dom_fast_query (enum cdi_direction dir)
590 {
591   int num = 0;
592   basic_block bb;
593
594   gcc_assert (dom_info_available_p (dir));
595
596   if (dom_computed[dir] == DOM_OK)
597     return;
598
599   FOR_ALL_BB (bb)
600     {
601       if (!bb->dom[dir]->father)
602         assign_dfs_numbers (bb->dom[dir], &num);
603     }
604
605   dom_computed[dir] = DOM_OK;
606 }
607
608 /* The main entry point into this module.  DIR is set depending on whether
609    we want to compute dominators or postdominators.  */
610
611 void
612 calculate_dominance_info (enum cdi_direction dir)
613 {
614   struct dom_info di;
615   basic_block b;
616
617   if (dom_computed[dir] == DOM_OK)
618     return;
619
620   timevar_push (TV_DOMINANCE);
621   if (!dom_info_available_p (dir))
622     {
623       gcc_assert (!n_bbs_in_dom_tree[dir]);
624
625       FOR_ALL_BB (b)
626         {
627           b->dom[dir] = et_new_tree (b);
628         }
629       n_bbs_in_dom_tree[dir] = n_basic_blocks;
630
631       init_dom_info (&di, dir);
632       calc_dfs_tree (&di, dir);
633       calc_idoms (&di, dir);
634
635       FOR_EACH_BB (b)
636         {
637           TBB d = di.dom[di.dfs_order[b->index]];
638
639           if (di.dfs_to_bb[d])
640             et_set_father (b->dom[dir], di.dfs_to_bb[d]->dom[dir]);
641         }
642
643       free_dom_info (&di);
644       dom_computed[dir] = DOM_NO_FAST_QUERY;
645     }
646
647   compute_dom_fast_query (dir);
648
649   timevar_pop (TV_DOMINANCE);
650 }
651
652 /* Free dominance information for direction DIR.  */
653 void
654 free_dominance_info (enum cdi_direction dir)
655 {
656   basic_block bb;
657
658   if (!dom_info_available_p (dir))
659     return;
660
661   FOR_ALL_BB (bb)
662     {
663       et_free_tree_force (bb->dom[dir]);
664       bb->dom[dir] = NULL;
665     }
666   et_free_pools ();
667
668   n_bbs_in_dom_tree[dir] = 0;
669
670   dom_computed[dir] = DOM_NONE;
671 }
672
673 /* Return the immediate dominator of basic block BB.  */
674 basic_block
675 get_immediate_dominator (enum cdi_direction dir, basic_block bb)
676 {
677   struct et_node *node = bb->dom[dir];
678
679   gcc_assert (dom_computed[dir]);
680
681   if (!node->father)
682     return NULL;
683
684   return node->father->data;
685 }
686
687 /* Set the immediate dominator of the block possibly removing
688    existing edge.  NULL can be used to remove any edge.  */
689 inline void
690 set_immediate_dominator (enum cdi_direction dir, basic_block bb,
691                          basic_block dominated_by)
692 {
693   struct et_node *node = bb->dom[dir];
694
695   gcc_assert (dom_computed[dir]);
696
697   if (node->father)
698     {
699       if (node->father->data == dominated_by)
700         return;
701       et_split (node);
702     }
703
704   if (dominated_by)
705     et_set_father (node, dominated_by->dom[dir]);
706
707   if (dom_computed[dir] == DOM_OK)
708     dom_computed[dir] = DOM_NO_FAST_QUERY;
709 }
710
711 /* Store all basic blocks immediately dominated by BB into BBS and return
712    their number.  */
713 int
714 get_dominated_by (enum cdi_direction dir, basic_block bb, basic_block **bbs)
715 {
716   int n;
717   struct et_node *node = bb->dom[dir], *son = node->son, *ason;
718
719   gcc_assert (dom_computed[dir]);
720
721   if (!son)
722     {
723       *bbs = NULL;
724       return 0;
725     }
726
727   for (ason = son->right, n = 1; ason != son; ason = ason->right)
728     n++;
729
730   *bbs = XNEWVEC (basic_block, n);
731   (*bbs)[0] = son->data;
732   for (ason = son->right, n = 1; ason != son; ason = ason->right)
733     (*bbs)[n++] = ason->data;
734
735   return n;
736 }
737
738 /* Find all basic blocks that are immediately dominated (in direction DIR)
739    by some block between N_REGION ones stored in REGION, except for blocks
740    in the REGION itself.  The found blocks are stored to DOMS and their number
741    is returned.  */
742
743 unsigned
744 get_dominated_by_region (enum cdi_direction dir, basic_block *region,
745                          unsigned n_region, basic_block *doms)
746 {
747   unsigned n_doms = 0, i;
748   basic_block dom;
749
750   for (i = 0; i < n_region; i++)
751     region[i]->flags |= BB_DUPLICATED;
752   for (i = 0; i < n_region; i++)
753     for (dom = first_dom_son (dir, region[i]);
754          dom;
755          dom = next_dom_son (dir, dom))
756       if (!(dom->flags & BB_DUPLICATED))
757         doms[n_doms++] = dom;
758   for (i = 0; i < n_region; i++)
759     region[i]->flags &= ~BB_DUPLICATED;
760
761   return n_doms;
762 }
763
764 /* Redirect all edges pointing to BB to TO.  */
765 void
766 redirect_immediate_dominators (enum cdi_direction dir, basic_block bb,
767                                basic_block to)
768 {
769   struct et_node *bb_node = bb->dom[dir], *to_node = to->dom[dir], *son;
770
771   gcc_assert (dom_computed[dir]);
772
773   if (!bb_node->son)
774     return;
775
776   while (bb_node->son)
777     {
778       son = bb_node->son;
779
780       et_split (son);
781       et_set_father (son, to_node);
782     }
783
784   if (dom_computed[dir] == DOM_OK)
785     dom_computed[dir] = DOM_NO_FAST_QUERY;
786 }
787
788 /* Find first basic block in the tree dominating both BB1 and BB2.  */
789 basic_block
790 nearest_common_dominator (enum cdi_direction dir, basic_block bb1, basic_block bb2)
791 {
792   gcc_assert (dom_computed[dir]);
793
794   if (!bb1)
795     return bb2;
796   if (!bb2)
797     return bb1;
798
799   return et_nca (bb1->dom[dir], bb2->dom[dir])->data;
800 }
801
802
803 /* Find the nearest common dominator for the basic blocks in BLOCKS,
804    using dominance direction DIR.  */
805
806 basic_block
807 nearest_common_dominator_for_set (enum cdi_direction dir, bitmap blocks)
808 {
809   unsigned i, first;
810   bitmap_iterator bi;
811   basic_block dom;
812   
813   first = bitmap_first_set_bit (blocks);
814   dom = BASIC_BLOCK (first);
815   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (blocks, 0, i, bi)
816     if (dom != BASIC_BLOCK (i))
817       dom = nearest_common_dominator (dir, dom, BASIC_BLOCK (i));
818
819   return dom;
820 }
821
822 /*  Given a dominator tree, we can determine whether one thing
823     dominates another in constant time by using two DFS numbers:
824
825     1. The number for when we visit a node on the way down the tree
826     2. The number for when we visit a node on the way back up the tree
827
828     You can view these as bounds for the range of dfs numbers the
829     nodes in the subtree of the dominator tree rooted at that node
830     will contain.
831     
832     The dominator tree is always a simple acyclic tree, so there are
833     only three possible relations two nodes in the dominator tree have
834     to each other:
835     
836     1. Node A is above Node B (and thus, Node A dominates node B)
837
838      A
839      |
840      C
841     / \
842    B   D
843
844
845    In the above case, DFS_Number_In of A will be <= DFS_Number_In of
846    B, and DFS_Number_Out of A will be >= DFS_Number_Out of B.  This is
847    because we must hit A in the dominator tree *before* B on the walk
848    down, and we will hit A *after* B on the walk back up
849    
850    2. Node A is below node B (and thus, node B dominates node A)
851    
852    
853      B
854      |
855      A
856     / \
857    C   D
858
859    In the above case, DFS_Number_In of A will be >= DFS_Number_In of
860    B, and DFS_Number_Out of A will be <= DFS_Number_Out of B.
861    
862    This is because we must hit A in the dominator tree *after* B on
863    the walk down, and we will hit A *before* B on the walk back up
864    
865    3. Node A and B are siblings (and thus, neither dominates the other)
866
867      C
868      |
869      D
870     / \
871    A   B
872
873    In the above case, DFS_Number_In of A will *always* be <=
874    DFS_Number_In of B, and DFS_Number_Out of A will *always* be <=
875    DFS_Number_Out of B.  This is because we will always finish the dfs
876    walk of one of the subtrees before the other, and thus, the dfs
877    numbers for one subtree can't intersect with the range of dfs
878    numbers for the other subtree.  If you swap A and B's position in
879    the dominator tree, the comparison changes direction, but the point
880    is that both comparisons will always go the same way if there is no
881    dominance relationship.
882
883    Thus, it is sufficient to write
884
885    A_Dominates_B (node A, node B)
886    {
887      return DFS_Number_In(A) <= DFS_Number_In(B) 
888             && DFS_Number_Out (A) >= DFS_Number_Out(B);
889    }
890
891    A_Dominated_by_B (node A, node B)
892    {
893      return DFS_Number_In(A) >= DFS_Number_In(A)
894             && DFS_Number_Out (A) <= DFS_Number_Out(B);
895    }  */
896
897 /* Return TRUE in case BB1 is dominated by BB2.  */
898 bool
899 dominated_by_p (enum cdi_direction dir, basic_block bb1, basic_block bb2)
900
901   struct et_node *n1 = bb1->dom[dir], *n2 = bb2->dom[dir];
902
903   gcc_assert (dom_computed[dir]);
904
905   if (dom_computed[dir] == DOM_OK)
906     return (n1->dfs_num_in >= n2->dfs_num_in
907             && n1->dfs_num_out <= n2->dfs_num_out);
908
909   return et_below (n1, n2);
910 }
911
912 /* Returns the entry dfs number for basic block BB, in the direction DIR.  */
913
914 unsigned
915 bb_dom_dfs_in (enum cdi_direction dir, basic_block bb)
916 {
917   struct et_node *n = bb->dom[dir];
918
919   gcc_assert (dom_computed[dir] == DOM_OK);
920   return n->dfs_num_in;
921 }
922
923 /* Returns the exit dfs number for basic block BB, in the direction DIR.  */
924
925 unsigned
926 bb_dom_dfs_out (enum cdi_direction dir, basic_block bb)
927 {
928   struct et_node *n = bb->dom[dir];
929
930   gcc_assert (dom_computed[dir] == DOM_OK);
931   return n->dfs_num_out;
932 }
933
934 /* Verify invariants of dominator structure.  */
935 void
936 verify_dominators (enum cdi_direction dir)
937 {
938   int err = 0;
939   basic_block bb;
940
941   gcc_assert (dom_info_available_p (dir));
942
943   FOR_EACH_BB (bb)
944     {
945       basic_block dom_bb;
946       basic_block imm_bb;
947
948       dom_bb = recount_dominator (dir, bb);
949       imm_bb = get_immediate_dominator (dir, bb);
950       if (dom_bb != imm_bb)
951         {
952           if ((dom_bb == NULL) || (imm_bb == NULL))
953             error ("dominator of %d status unknown", bb->index);
954           else
955             error ("dominator of %d should be %d, not %d",
956                    bb->index, dom_bb->index, imm_bb->index);
957           err = 1;
958         }
959     }
960
961   if (dir == CDI_DOMINATORS)
962     {
963       FOR_EACH_BB (bb)
964         {
965           if (!dominated_by_p (dir, bb, ENTRY_BLOCK_PTR))
966             {
967               error ("ENTRY does not dominate bb %d", bb->index);
968               err = 1;
969             }
970         }
971     }
972
973   gcc_assert (!err);
974 }
975
976 /* Determine immediate dominator (or postdominator, according to DIR) of BB,
977    assuming that dominators of other blocks are correct.  We also use it to
978    recompute the dominators in a restricted area, by iterating it until it
979    reaches a fixed point.  */
980
981 basic_block
982 recount_dominator (enum cdi_direction dir, basic_block bb)
983 {
984   basic_block dom_bb = NULL;
985   edge e;
986   edge_iterator ei;
987
988   gcc_assert (dom_computed[dir]);
989
990   if (dir == CDI_DOMINATORS)
991     {
992       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
993         {
994           /* Ignore the predecessors that either are not reachable from
995              the entry block, or whose dominator was not determined yet.  */
996           if (!dominated_by_p (dir, e->src, ENTRY_BLOCK_PTR))
997             continue;
998
999           if (!dominated_by_p (dir, e->src, bb))
1000             dom_bb = nearest_common_dominator (dir, dom_bb, e->src);
1001         }
1002     }
1003   else
1004     {
1005       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
1006         {
1007           if (!dominated_by_p (dir, e->dest, bb))
1008             dom_bb = nearest_common_dominator (dir, dom_bb, e->dest);
1009         }
1010     }
1011
1012   return dom_bb;
1013 }
1014
1015 /* Iteratively recount dominators of BBS. The change is supposed to be local
1016    and not to grow further.  */
1017 void
1018 iterate_fix_dominators (enum cdi_direction dir, basic_block *bbs, int n)
1019 {
1020   int i, changed = 1;
1021   basic_block old_dom, new_dom;
1022
1023   gcc_assert (dom_computed[dir]);
1024
1025   for (i = 0; i < n; i++)
1026     set_immediate_dominator (dir, bbs[i], NULL);
1027
1028   while (changed)
1029     {
1030       changed = 0;
1031       for (i = 0; i < n; i++)
1032         {
1033           old_dom = get_immediate_dominator (dir, bbs[i]);
1034           new_dom = recount_dominator (dir, bbs[i]);
1035           if (old_dom != new_dom)
1036             {
1037               changed = 1;
1038               set_immediate_dominator (dir, bbs[i], new_dom);
1039             }
1040         }
1041     }
1042
1043   for (i = 0; i < n; i++)
1044     gcc_assert (get_immediate_dominator (dir, bbs[i]));
1045 }
1046
1047 void
1048 add_to_dominance_info (enum cdi_direction dir, basic_block bb)
1049 {
1050   gcc_assert (dom_computed[dir]);
1051   gcc_assert (!bb->dom[dir]);
1052
1053   n_bbs_in_dom_tree[dir]++;
1054   
1055   bb->dom[dir] = et_new_tree (bb);
1056
1057   if (dom_computed[dir] == DOM_OK)
1058     dom_computed[dir] = DOM_NO_FAST_QUERY;
1059 }
1060
1061 void
1062 delete_from_dominance_info (enum cdi_direction dir, basic_block bb)
1063 {
1064   gcc_assert (dom_computed[dir]);
1065
1066   et_free_tree (bb->dom[dir]);
1067   bb->dom[dir] = NULL;
1068   n_bbs_in_dom_tree[dir]--;
1069
1070   if (dom_computed[dir] == DOM_OK)
1071     dom_computed[dir] = DOM_NO_FAST_QUERY;
1072 }
1073
1074 /* Returns the first son of BB in the dominator or postdominator tree
1075    as determined by DIR.  */
1076
1077 basic_block
1078 first_dom_son (enum cdi_direction dir, basic_block bb)
1079 {
1080   struct et_node *son = bb->dom[dir]->son;
1081
1082   return son ? son->data : NULL;
1083 }
1084
1085 /* Returns the next dominance son after BB in the dominator or postdominator
1086    tree as determined by DIR, or NULL if it was the last one.  */
1087
1088 basic_block
1089 next_dom_son (enum cdi_direction dir, basic_block bb)
1090 {
1091   struct et_node *next = bb->dom[dir]->right;
1092
1093   return next->father->son == next ? NULL : next->data;
1094 }
1095
1096 /* Returns true if dominance information for direction DIR is available.  */
1097
1098 bool
1099 dom_info_available_p (enum cdi_direction dir)
1100 {
1101   return dom_computed[dir] != DOM_NONE;
1102 }
1103
1104 void
1105 debug_dominance_info (enum cdi_direction dir)
1106 {
1107   basic_block bb, bb2;
1108   FOR_EACH_BB (bb)
1109     if ((bb2 = get_immediate_dominator (dir, bb)))
1110       fprintf (stderr, "%i %i\n", bb->index, bb2->index);
1111 }