OSDN Git Service

f9d9daa17c05546fa6de169e184d13e9bb5a1384
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / graphite-dependences.c
1 /* Data dependence analysis for Graphite.
2    Copyright (C) 2009 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Sebastian Pop <sebastian.pop@amd.com> and
4    Konrad Trifunovic <konrad.trifunovic@inria.fr>.
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
9 it under the terms of the GNU General Public License as published by
10 the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
11 any later version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
14 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16 GNU General Public License for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
20 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
21
22 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "coretypes.h"
25 #include "tm.h"
26 #include "ggc.h"
27 #include "tree.h"
28 #include "rtl.h"
29 #include "basic-block.h"
30 #include "diagnostic.h"
31 #include "tree-flow.h"
32 #include "toplev.h"
33 #include "tree-dump.h"
34 #include "timevar.h"
35 #include "cfgloop.h"
36 #include "tree-chrec.h"
37 #include "tree-data-ref.h"
38 #include "tree-scalar-evolution.h"
39 #include "tree-pass.h"
40 #include "domwalk.h"
41 #include "pointer-set.h"
42 #include "gimple.h"
43
44 #ifdef HAVE_cloog
45 #include "cloog/cloog.h"
46 #include "ppl_c.h"
47 #include "sese.h"
48 #include "graphite-ppl.h"
49 #include "graphite.h"
50 #include "graphite-poly.h"
51 #include "graphite-dependences.h"
52
53 /* Returns a new polyhedral Data Dependence Relation (DDR).  SOURCE is
54    the source data reference, SINK is the sink data reference.  When
55    the Data Dependence Polyhedron DDP is not NULL or not empty, SOURCE
56    and SINK are in dependence as described by DDP.  */
57
58 static poly_ddr_p
59 new_poly_ddr (poly_dr_p source, poly_dr_p sink,
60               ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t ddp,
61               bool original_scattering_p)
62 {
63   poly_ddr_p pddr = XNEW (struct poly_ddr);
64
65   PDDR_SOURCE (pddr) = source;
66   PDDR_SINK (pddr) = sink;
67   PDDR_DDP (pddr) = ddp;
68   PDDR_ORIGINAL_SCATTERING_P (pddr) = original_scattering_p;
69
70   if (!ddp || ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_is_empty (ddp))
71     PDDR_KIND (pddr) = no_dependence;
72   else
73     PDDR_KIND (pddr) = has_dependence;
74
75   return pddr;
76 }
77
78 /* Free the poly_ddr_p P.  */
79
80 void
81 free_poly_ddr (void *p)
82 {
83   poly_ddr_p pddr = (poly_ddr_p) p;
84   ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (PDDR_DDP (pddr));
85   free (pddr);
86 }
87
88 /* Comparison function for poly_ddr hash table.  */
89
90 int
91 eq_poly_ddr_p (const void *pddr1, const void *pddr2)
92 {
93   const struct poly_ddr *p1 = (const struct poly_ddr *) pddr1;
94   const struct poly_ddr *p2 = (const struct poly_ddr *) pddr2;
95
96   return (PDDR_SOURCE (p1) == PDDR_SOURCE (p2)
97           && PDDR_SINK (p1) == PDDR_SINK (p2));
98 }
99
100 /* Hash function for poly_ddr hashtable.  */
101
102 hashval_t
103 hash_poly_ddr_p (const void *pddr)
104 {
105   const struct poly_ddr *p = (const struct poly_ddr *) pddr;
106
107   return (hashval_t) ((long) PDDR_SOURCE (p) + (long) PDDR_SINK (p));
108 }
109
110 /* Returns true when PDDR has no dependence.  */
111
112 static bool
113 pddr_is_empty (poly_ddr_p pddr)
114 {
115   if (!pddr)
116     return true;
117
118   gcc_assert (PDDR_KIND (pddr) != unknown_dependence);
119
120   return PDDR_KIND (pddr) == no_dependence ? true : false;
121 }
122
123 /* Prints to FILE the layout of the dependence polyhedron of PDDR:
124
125    T1|I1|T2|I2|S1|S2|G
126
127    with
128    | T1 and T2 the scattering dimensions for PDDR_SOURCE and PDDR_SINK
129    | I1 and I2 the iteration domains
130    | S1 and S2 the subscripts
131    | G the global parameters.  */
132
133 static void
134 print_dependence_polyhedron_layout (FILE *file, poly_ddr_p pddr)
135 {
136   poly_dr_p pdr1 = PDDR_SOURCE (pddr);
137   poly_dr_p pdr2 = PDDR_SINK (pddr);
138   poly_bb_p pbb1 = PDR_PBB (pdr1);
139   poly_bb_p pbb2 = PDR_PBB (pdr2);
140
141   graphite_dim_t i;
142   graphite_dim_t tdim1 = PDDR_ORIGINAL_SCATTERING_P (pddr) ?
143     pbb_nb_scattering_orig (pbb1) : pbb_nb_scattering_transform (pbb1);
144   graphite_dim_t tdim2 = PDDR_ORIGINAL_SCATTERING_P (pddr) ?
145     pbb_nb_scattering_orig (pbb2) : pbb_nb_scattering_transform (pbb2);
146   graphite_dim_t idim1 = pbb_dim_iter_domain (pbb1);
147   graphite_dim_t idim2 = pbb_dim_iter_domain (pbb2);
148   graphite_dim_t sdim1 = PDR_NB_SUBSCRIPTS (pdr1) + 1;
149   graphite_dim_t sdim2 = PDR_NB_SUBSCRIPTS (pdr2) + 1;
150   graphite_dim_t gdim = scop_nb_params (PBB_SCOP (pbb1));
151
152   fprintf (file, "#  eq");
153
154   for (i = 0; i < tdim1; i++)
155     fprintf (file, "   t1_%d", (int) i);
156   for (i = 0; i < idim1; i++)
157     fprintf (file, "   i1_%d", (int) i);
158   for (i = 0; i < tdim2; i++)
159     fprintf (file, "   t2_%d", (int) i);
160   for (i = 0; i < idim2; i++)
161     fprintf (file, "   i2_%d", (int) i);
162   for (i = 0; i < sdim1; i++)
163     fprintf (file, "   s1_%d", (int) i);
164   for (i = 0; i < sdim2; i++)
165     fprintf (file, "   s2_%d", (int) i);
166   for (i = 0; i < gdim; i++)
167     fprintf (file, "    g_%d", (int) i);
168
169   fprintf (file, "    cst\n");
170 }
171
172 /* Prints to FILE the poly_ddr_p PDDR.  */
173
174 void
175 print_pddr (FILE *file, poly_ddr_p pddr)
176 {
177   fprintf (file, "pddr (kind: ");
178
179   if (PDDR_KIND (pddr) == unknown_dependence)
180     fprintf (file, "unknown_dependence");
181   else if (PDDR_KIND (pddr) == no_dependence)
182     fprintf (file, "no_dependence");
183   else if (PDDR_KIND (pddr) == has_dependence)
184     fprintf (file, "has_dependence");
185
186   fprintf (file, "\n  source ");
187   print_pdr (file, PDDR_SOURCE (pddr));
188
189   fprintf (file, "\n  sink ");
190   print_pdr (file, PDDR_SINK (pddr));
191
192   if (PDDR_KIND (pddr) == has_dependence)
193     {
194       fprintf (file, "\n  dependence polyhedron (\n");
195       print_dependence_polyhedron_layout (file, pddr);
196       ppl_print_powerset_matrix (file, PDDR_DDP (pddr));
197       fprintf (file, ")\n");
198     }
199
200   fprintf (file, ")\n");
201 }
202
203 /* Prints to STDERR the poly_ddr_p PDDR.  */
204
205 void
206 debug_pddr (poly_ddr_p pddr)
207 {
208   print_pddr (stderr, pddr);
209 }
210
211
212 /* Remove all the dimensions except alias information at dimension
213    ALIAS_DIM.  */
214
215 static void
216 build_alias_set_powerset (ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t alias_powerset,
217                           ppl_dimension_type alias_dim)
218 {
219   ppl_dimension_type *ds;
220   ppl_dimension_type access_dim;
221   unsigned i, pos = 0;
222
223   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_space_dimension (alias_powerset,
224                                                       &access_dim);
225   ds = XNEWVEC (ppl_dimension_type, access_dim-1);
226   for (i = 0; i < access_dim; i++)
227     {
228       if (i == alias_dim)
229         continue;
230
231       ds[pos] = i;
232       pos++;
233     }
234
235   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_remove_space_dimensions (alias_powerset,
236                                                               ds,
237                                                               access_dim - 1);
238   free (ds);
239 }
240
241 /* Return true when PDR1 and PDR2 may alias.  */
242
243 static bool
244 poly_drs_may_alias_p (poly_dr_p pdr1, poly_dr_p pdr2)
245 {
246   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t alias_powerset1, alias_powerset2;
247   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t accesses1 = PDR_ACCESSES (pdr1);
248   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t accesses2 = PDR_ACCESSES (pdr2);
249   ppl_dimension_type alias_dim1 = pdr_alias_set_dim (pdr1);
250   ppl_dimension_type alias_dim2 = pdr_alias_set_dim (pdr2);
251   int empty_p;
252
253   ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_Pointset_Powerset_C_Polyhedron
254     (&alias_powerset1, accesses1);
255   ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_Pointset_Powerset_C_Polyhedron
256     (&alias_powerset2, accesses2);
257
258   build_alias_set_powerset (alias_powerset1, alias_dim1);
259   build_alias_set_powerset (alias_powerset2, alias_dim2);
260
261   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_intersection_assign
262     (alias_powerset1, alias_powerset2);
263
264   empty_p = ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_is_empty (alias_powerset1);
265
266   ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (alias_powerset1);
267   ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (alias_powerset2);
268
269   return !empty_p;
270 }
271
272 /* Swap [cut0, ..., cut1] to the end of DR: "a CUT0 b CUT1 c" is
273    transformed into "a CUT0 c CUT1' b"
274
275    Add NB0 zeros before "a":  "00...0 a CUT0 c CUT1' b"
276    Add NB1 zeros between "a" and "c":  "00...0 a 00...0 c CUT1' b"
277    Add DIM - NB0 - NB1 - PDIM zeros between "c" and "b":
278    "00...0 a 00...0 c 00...0 b".  */
279
280 static ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t
281 map_dr_into_dep_poly (graphite_dim_t dim,
282                       ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t dr,
283                       graphite_dim_t cut0, graphite_dim_t cut1,
284                       graphite_dim_t nb0, graphite_dim_t nb1)
285 {
286   ppl_dimension_type pdim;
287   ppl_dimension_type *map;
288   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t res;
289   ppl_dimension_type i;
290
291   ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_Pointset_Powerset_C_Polyhedron
292     (&res, dr);
293   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_space_dimension (res, &pdim);
294
295   map = (ppl_dimension_type *) XNEWVEC (ppl_dimension_type, pdim);
296
297   /* First mapping: move 'g' vector to right position.  */
298   for (i = 0; i < cut0; i++)
299     map[i] = i;
300
301   for (i = cut0; i < cut1; i++)
302     map[i] = pdim - cut1 + i;
303
304   for (i = cut1; i < pdim; i++)
305     map[i] = cut0 + i - cut1;
306
307   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_map_space_dimensions (res, map, pdim);
308   free (map);
309
310   /* After swapping 's' and 'g' vectors, we have to update a new cut.  */
311   cut1 = pdim - cut1 + cut0;
312
313   ppl_insert_dimensions_pointset (res, 0, nb0);
314   ppl_insert_dimensions_pointset (res, nb0 + cut0, nb1);
315   ppl_insert_dimensions_pointset (res, nb0 + nb1 + cut1,
316                                   dim - nb0 - nb1 - pdim);
317
318   return res;
319 }
320
321 /* Builds subscript equality constraints.  */
322
323 static ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t
324 dr_equality_constraints (graphite_dim_t dim,
325                          graphite_dim_t pos, graphite_dim_t nb_subscripts)
326 {
327   ppl_Polyhedron_t eqs;
328   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t res;
329   graphite_dim_t i;
330
331   ppl_new_C_Polyhedron_from_space_dimension (&eqs, dim, 0);
332
333   for (i = 0; i < nb_subscripts; i++)
334     {
335       ppl_Constraint_t cstr
336         = ppl_build_relation (dim, pos + i, pos + i + nb_subscripts,
337                               0, PPL_CONSTRAINT_TYPE_EQUAL);
338       ppl_Polyhedron_add_constraint (eqs, cstr);
339       ppl_delete_Constraint (cstr);
340     }
341
342   ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_C_Polyhedron (&res, eqs);
343   ppl_delete_Polyhedron (eqs);
344   return res;
345 }
346
347 /* Builds scheduling inequality constraints: when DIRECTION is
348    1 builds a GE constraint,
349    0 builds an EQ constraint,
350    -1 builds a LE constraint.  */
351
352 static ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t
353 build_pairwise_scheduling (graphite_dim_t dim,
354                            graphite_dim_t pos,
355                            graphite_dim_t offset,
356                            int direction)
357 {
358   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t res;
359   ppl_Polyhedron_t equalities;
360   ppl_Constraint_t cstr;
361
362   ppl_new_C_Polyhedron_from_space_dimension (&equalities, dim, 0);
363
364   switch (direction)
365     {
366     case -1:
367       cstr = ppl_build_relation (dim, pos, pos + offset, 1,
368                                  PPL_CONSTRAINT_TYPE_LESS_OR_EQUAL);
369       break;
370
371     case 0:
372       cstr = ppl_build_relation (dim, pos, pos + offset, 0,
373                                  PPL_CONSTRAINT_TYPE_EQUAL);
374       break;
375
376     case 1:
377       cstr = ppl_build_relation (dim, pos, pos + offset, -1,
378                                  PPL_CONSTRAINT_TYPE_GREATER_OR_EQUAL);
379       break;
380
381     default:
382       gcc_unreachable ();
383     }
384
385   ppl_Polyhedron_add_constraint (equalities, cstr);
386   ppl_delete_Constraint (cstr);
387
388   ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_C_Polyhedron (&res, equalities);
389   ppl_delete_Polyhedron (equalities);
390   return res;
391 }
392
393 /* Add to a non empty polyhedron BAG the precedence constraints for
394    the lexicographical comparison of time vectors in BAG following the
395    lexicographical order.  DIM is the dimension of the polyhedron BAG.
396    TDIM is the number of loops common to the two statements that are
397    compared lexicographically, i.e. the number of loops containing
398    both statements.  OFFSET is the number of dimensions needed to
399    represent the first statement, i.e. dimT1 + dimI1 in the layout of
400    the BAG polyhedron: T1|I1|T2|I2|S1|S2|G.  When DIRECTION is set to
401    1, compute the direct dependence from PDR1 to PDR2, and when
402    DIRECTION is -1, compute the reversed dependence relation, from
403    PDR2 to PDR1.  */
404
405 static ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t
406 build_lexicographical_constraint (ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t bag,
407                                   graphite_dim_t dim,
408                                   graphite_dim_t tdim,
409                                   graphite_dim_t offset,
410                                   int direction)
411 {
412   graphite_dim_t i;
413   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t res, lex;
414
415   ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_space_dimension (&res, dim, 1);
416
417   lex = build_pairwise_scheduling (dim, 0, offset, direction);
418   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_intersection_assign (lex, bag);
419
420   if (!ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_is_empty (lex))
421     ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_upper_bound_assign (res, lex);
422
423   ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (lex);
424
425   for (i = 0; i < tdim - 1; i++)
426     {
427       ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t sceq;
428
429       sceq = build_pairwise_scheduling (dim, i, offset, 0);
430       ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_intersection_assign (bag, sceq);
431       ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (sceq);
432
433       lex = build_pairwise_scheduling (dim, i + 1, offset, direction);
434       ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_intersection_assign (lex, bag);
435
436       if (!ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_is_empty (lex))
437         ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_upper_bound_assign (res, lex);
438
439       ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (lex);
440     }
441
442   return res;
443 }
444
445 /* Build the dependence polyhedron for data references PDR1 and PDR2.
446    The layout of the dependence polyhedron is:
447
448    T1|I1|T2|I2|S1|S2|G
449
450    with
451    | T1 and T2 the scattering dimensions for PDR1 and PDR2
452    | I1 and I2 the iteration domains
453    | S1 and S2 the subscripts
454    | G the global parameters.
455
456    When DIRECTION is set to 1, compute the direct dependence from PDR1
457    to PDR2, and when DIRECTION is -1, compute the reversed dependence
458    relation, from PDR2 to PDR1.  */
459
460 static ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t
461 dependence_polyhedron_1 (poly_dr_p pdr1, poly_dr_p pdr2,
462                          int direction, bool original_scattering_p)
463 {
464   poly_bb_p pbb1 = PDR_PBB (pdr1);
465   poly_bb_p pbb2 = PDR_PBB (pdr2);
466   scop_p scop = PBB_SCOP (pbb1);
467   graphite_dim_t tdim1 = original_scattering_p ?
468     pbb_nb_scattering_orig (pbb1) : pbb_nb_scattering_transform (pbb1);
469   graphite_dim_t tdim2 = original_scattering_p ?
470     pbb_nb_scattering_orig (pbb2) : pbb_nb_scattering_transform (pbb2);
471   graphite_dim_t ddim1 = pbb_dim_iter_domain (pbb1);
472   graphite_dim_t ddim2 = pbb_dim_iter_domain (pbb2);
473   graphite_dim_t sdim1 = PDR_NB_SUBSCRIPTS (pdr1) + 1;
474   graphite_dim_t sdim2 = PDR_NB_SUBSCRIPTS (pdr2) + 1;
475   graphite_dim_t gdim = scop_nb_params (scop);
476   graphite_dim_t dim1 = pdr_dim (pdr1);
477   graphite_dim_t dim2 = pdr_dim (pdr2);
478   graphite_dim_t dim = tdim1 + tdim2 + dim1 + dim2 - gdim;
479   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t res;
480   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t idr1, idr2;
481   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t sc1, sc2, dreq;
482
483   gcc_assert (PBB_SCOP (pbb1) == PBB_SCOP (pbb2));
484
485   combine_context_id_scat (&sc1, pbb1, original_scattering_p);
486   combine_context_id_scat (&sc2, pbb2, original_scattering_p);
487
488   ppl_insert_dimensions_pointset (sc1, tdim1 + ddim1,
489                                   tdim2 + ddim2 + sdim1 + sdim2);
490
491   ppl_insert_dimensions_pointset (sc2, 0, tdim1 + ddim1);
492   ppl_insert_dimensions_pointset (sc2, tdim1 + ddim1 + tdim2 + ddim2,
493                                   sdim1 + sdim2);
494
495   idr1 = map_dr_into_dep_poly (dim, PDR_ACCESSES (pdr1), ddim1, ddim1 + gdim,
496                                tdim1, tdim2 + ddim2);
497   idr2 = map_dr_into_dep_poly (dim, PDR_ACCESSES (pdr2), ddim2, ddim2 + gdim,
498                                tdim1 + ddim1 + tdim2, sdim1);
499
500   /* Now add the subscript equalities.  */
501   dreq = dr_equality_constraints (dim, tdim1 + ddim1 + tdim2 + ddim2, sdim1);
502
503   ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_space_dimension (&res, dim, 0);
504   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_intersection_assign (res, sc1);
505   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_intersection_assign (res, sc2);
506   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_intersection_assign (res, idr1);
507   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_intersection_assign (res, idr2);
508   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_intersection_assign (res, dreq);
509   ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (sc1);
510   ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (sc2);
511   ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (idr1);
512   ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (idr2);
513   ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (dreq);
514
515   if (!ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_is_empty (res))
516     {
517       ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t lex =
518         build_lexicographical_constraint (res, dim, MIN (tdim1, tdim2),
519                                           tdim1 + ddim1, direction);
520       ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (res);
521       res = lex;
522     }
523
524   return res;
525 }
526
527 /* Build the dependence polyhedron for data references PDR1 and PDR2.
528    If possible use already cached information.
529
530    When DIRECTION is set to 1, compute the direct dependence from PDR1
531    to PDR2, and when DIRECTION is -1, compute the reversed dependence
532    relation, from PDR2 to PDR1.  */
533
534 static poly_ddr_p
535 dependence_polyhedron (poly_dr_p pdr1, poly_dr_p pdr2,
536                        int direction, bool original_scattering_p)
537 {
538   PTR *x = NULL;
539   poly_ddr_p res;
540   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t ddp;
541
542   /* Return the PDDR from the cache if it already has been computed.  */
543   if (original_scattering_p)
544     {
545       struct poly_ddr tmp;
546       scop_p scop = PBB_SCOP (PDR_PBB (pdr1));
547
548       tmp.source = pdr1;
549       tmp.sink = pdr2;
550       x = htab_find_slot (SCOP_ORIGINAL_PDDRS (scop),
551                           &tmp, INSERT);
552
553       if (x && *x)
554         return (poly_ddr_p) *x;
555     }
556
557   if ((pdr_read_p (pdr1) && pdr_read_p (pdr2))
558       || PDR_BASE_OBJECT_SET (pdr1) != PDR_BASE_OBJECT_SET (pdr2)
559       || PDR_NB_SUBSCRIPTS (pdr1) != PDR_NB_SUBSCRIPTS (pdr2)
560       || !poly_drs_may_alias_p (pdr1, pdr2))
561     ddp = NULL;
562   else
563     ddp = dependence_polyhedron_1 (pdr1, pdr2, direction,
564                                    original_scattering_p);
565
566   res = new_poly_ddr (pdr1, pdr2, ddp, original_scattering_p);
567
568   if (!(pdr_read_p (pdr1) && pdr_read_p (pdr2))
569       && PDR_BASE_OBJECT_SET (pdr1) != PDR_BASE_OBJECT_SET (pdr2)
570       && poly_drs_may_alias_p (pdr1, pdr2))
571     PDDR_KIND (res) = unknown_dependence;
572
573   if (original_scattering_p)
574     *x = res;
575
576   return res;
577 }
578
579 /* Return true when the data dependence relation between the data
580    references PDR1 belonging to PBB1 and PDR2 is part of a
581    reduction.  */
582
583 static inline bool
584 reduction_dr_1 (poly_bb_p pbb1, poly_dr_p pdr1, poly_dr_p pdr2)
585 {
586   int i;
587   poly_dr_p pdr;
588
589   for (i = 0; VEC_iterate (poly_dr_p, PBB_DRS (pbb1), i, pdr); i++)
590     if (PDR_TYPE (pdr) == PDR_WRITE)
591       break;
592
593   return same_pdr_p (pdr, pdr1) && same_pdr_p (pdr, pdr2);
594 }
595
596 /* Return true when the data dependence relation between the data
597    references PDR1 belonging to PBB1 and PDR2 belonging to PBB2 is
598    part of a reduction.  */
599
600 static inline bool
601 reduction_dr_p (poly_dr_p pdr1, poly_dr_p pdr2)
602 {
603   poly_bb_p pbb1 = PDR_PBB (pdr1);
604   poly_bb_p pbb2 = PDR_PBB (pdr2);
605
606   if (PBB_IS_REDUCTION (pbb1))
607     return reduction_dr_1 (pbb1, pdr1, pdr2);
608
609   if (PBB_IS_REDUCTION (pbb2))
610     return reduction_dr_1 (pbb2, pdr2, pdr1);
611
612   return false;
613 }
614
615 /* Returns true when the PBB_TRANSFORMED_SCATTERING functions of PBB1
616    and PBB2 respect the data dependences of PBB_ORIGINAL_SCATTERING
617    functions.  */
618
619 static bool
620 graphite_legal_transform_dr (poly_dr_p pdr1, poly_dr_p pdr2)
621 {
622   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t po, pt;
623   graphite_dim_t ddim1, otdim1, otdim2, ttdim1, ttdim2;
624   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t po_temp;
625   ppl_dimension_type pdim;
626   bool is_empty_p;
627   poly_ddr_p opddr, tpddr;
628   poly_bb_p pbb1, pbb2;
629
630   if (reduction_dr_p (pdr1, pdr2))
631     return true;
632
633   /* We build the reverse dependence relation for the transformed
634      scattering, such that when we intersect it with the original PO,
635      we get an empty intersection when the transform is legal:
636      i.e. the transform should reverse no dependences, and so PT, the
637      reversed transformed PDDR, should have no constraint from PO.  */
638   opddr = dependence_polyhedron (pdr1, pdr2, 1, true);
639
640   if (PDDR_KIND (opddr) == unknown_dependence)
641     return false;
642
643     /* There are no dependences between PDR1 and PDR2 in the original
644        version of the program, or after the transform, so the
645        transform is legal.  */
646   if (pddr_is_empty (opddr))
647     return true;
648
649   tpddr = dependence_polyhedron (pdr1, pdr2, -1, false);
650
651   if (PDDR_KIND (tpddr) == unknown_dependence)
652     {
653       free_poly_ddr (tpddr);
654       return false;
655     }
656
657   if (pddr_is_empty (tpddr))
658     {
659       free_poly_ddr (tpddr);
660       return true;
661     }
662
663   po = PDDR_DDP (opddr);
664   pt = PDDR_DDP (tpddr);
665
666   /* Copy PO into PO_TEMP, such that PO is not destroyed.  PO is
667      stored in a cache and should not be modified or freed.  */
668   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_space_dimension (po, &pdim);
669   ppl_new_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_from_space_dimension (&po_temp,
670                                                                pdim, 0);
671   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_intersection_assign (po_temp, po);
672
673   /* Extend PO and PT to have the same dimensions.  */
674   pbb1 = PDR_PBB (pdr1);
675   pbb2 = PDR_PBB (pdr2);
676   ddim1 = pbb_dim_iter_domain (pbb1);
677   otdim1 = pbb_nb_scattering_orig (pbb1);
678   otdim2 = pbb_nb_scattering_orig (pbb2);
679   ttdim1 = pbb_nb_scattering_transform (pbb1);
680   ttdim2 = pbb_nb_scattering_transform (pbb2);
681   ppl_insert_dimensions_pointset (po_temp, otdim1, ttdim1);
682   ppl_insert_dimensions_pointset (po_temp, otdim1 + ttdim1 + ddim1 + otdim2,
683                                   ttdim2);
684   ppl_insert_dimensions_pointset (pt, 0, otdim1);
685   ppl_insert_dimensions_pointset (pt, otdim1 + ttdim1 + ddim1, otdim2);
686
687   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_intersection_assign (po_temp, pt);
688   is_empty_p = ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_is_empty (po_temp);
689
690   ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (po_temp);
691   free_poly_ddr (tpddr);
692
693   if (dump_file && (dump_flags & TDF_DETAILS))
694     fprintf (dump_file, "\nloop carries dependency.\n");
695
696   return is_empty_p;
697 }
698
699 /* Return true when the data dependence relation for PBB1 and PBB2 is
700    part of a reduction.  */
701
702 static inline bool
703 reduction_ddr_p (poly_bb_p pbb1, poly_bb_p pbb2)
704 {
705   return pbb1 == pbb2 && PBB_IS_REDUCTION (pbb1);
706 }
707
708 /* Iterates over the data references of PBB1 and PBB2 and detect
709    whether the transformed schedule is correct.  */
710
711 static bool
712 graphite_legal_transform_bb (poly_bb_p pbb1, poly_bb_p pbb2)
713 {
714   int i, j;
715   poly_dr_p pdr1, pdr2;
716
717   if (!PBB_PDR_DUPLICATES_REMOVED (pbb1))
718     pbb_remove_duplicate_pdrs (pbb1);
719
720   if (!PBB_PDR_DUPLICATES_REMOVED (pbb2))
721     pbb_remove_duplicate_pdrs (pbb2);
722
723   if (reduction_ddr_p (pbb1, pbb2))
724     return true;
725
726   for (i = 0; VEC_iterate (poly_dr_p, PBB_DRS (pbb1), i, pdr1); i++)
727     for (j = 0; VEC_iterate (poly_dr_p, PBB_DRS (pbb2), j, pdr2); j++)
728       if (!graphite_legal_transform_dr (pdr1, pdr2))
729         return false;
730
731   return true;
732 }
733
734 /* Iterates over the SCOP and detect whether the transformed schedule
735    is correct.  */
736
737 bool
738 graphite_legal_transform (scop_p scop)
739 {
740   int i, j;
741   poly_bb_p pbb1, pbb2;
742
743   timevar_push (TV_GRAPHITE_DATA_DEPS);
744
745   for (i = 0; VEC_iterate (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), i, pbb1); i++)
746     for (j = 0; VEC_iterate (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), j, pbb2); j++)
747       if (!graphite_legal_transform_bb (pbb1, pbb2))
748         {
749           timevar_pop (TV_GRAPHITE_DATA_DEPS);
750           return false;
751         }
752
753   timevar_pop (TV_GRAPHITE_DATA_DEPS);
754   return true;
755 }
756
757 /* Returns TRUE when the dependence polyhedron between PDR1 and
758    PDR2 represents a loop carried dependence at level LEVEL.  */
759
760 static bool
761 graphite_carried_dependence_level_k (poly_dr_p pdr1, poly_dr_p pdr2,
762                                      int level)
763 {
764   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t po;
765   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_t eqpp;
766   graphite_dim_t tdim1 = pbb_nb_scattering_transform (PDR_PBB (pdr1));
767   graphite_dim_t ddim1 = pbb_dim_iter_domain (PDR_PBB (pdr1));
768   ppl_dimension_type dim;
769   bool empty_p;
770   poly_ddr_p pddr = dependence_polyhedron (pdr1, pdr2, 1, false);
771
772   if (PDDR_KIND (pddr) == unknown_dependence)
773     {
774       free_poly_ddr (pddr);
775       return true;
776     }
777
778   if (pddr_is_empty (pddr))
779     {
780       free_poly_ddr (pddr);
781       return false;
782     }
783
784   po = PDDR_DDP (pddr);
785   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_space_dimension (po, &dim);
786   eqpp = build_pairwise_scheduling (dim, level, tdim1 + ddim1, 1);
787
788   ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_intersection_assign (eqpp, po);
789   empty_p = ppl_Pointset_Powerset_C_Polyhedron_is_empty (eqpp);
790
791   ppl_delete_Pointset_Powerset_C_Polyhedron (eqpp);
792   free_poly_ddr (pddr);
793
794   return !empty_p;
795 }
796
797 /* Check data dependency between PBB1 and PBB2 at level LEVEL.  */
798
799 bool
800 dependency_between_pbbs_p (poly_bb_p pbb1, poly_bb_p pbb2, int level)
801 {
802   int i, j;
803   poly_dr_p pdr1, pdr2;
804
805   timevar_push (TV_GRAPHITE_DATA_DEPS);
806
807   for (i = 0; VEC_iterate (poly_dr_p, PBB_DRS (pbb1), i, pdr1); i++)
808     for (j = 0; VEC_iterate (poly_dr_p, PBB_DRS (pbb2), j, pdr2); j++)
809       if (graphite_carried_dependence_level_k (pdr1, pdr2, level))
810         {
811           timevar_pop (TV_GRAPHITE_DATA_DEPS);
812           return true;
813         }
814
815   timevar_pop (TV_GRAPHITE_DATA_DEPS);
816   return false;
817 }
818
819 /* Pretty print to FILE all the original data dependences of SCoP in
820    DOT format.  */
821
822 static void
823 dot_original_deps_stmt_1 (FILE *file, scop_p scop)
824 {
825   int i, j, k, l;
826   poly_bb_p pbb1, pbb2;
827   poly_dr_p pdr1, pdr2;
828
829   for (i = 0; VEC_iterate (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), i, pbb1); i++)
830     for (j = 0; VEC_iterate (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), j, pbb2); j++)
831       {
832         for (k = 0; VEC_iterate (poly_dr_p, PBB_DRS (pbb1), k, pdr1); k++)
833           for (l = 0; VEC_iterate (poly_dr_p, PBB_DRS (pbb2), l, pdr2); l++)
834             if (!pddr_is_empty (dependence_polyhedron (pdr1, pdr2, 1, true)))
835               {
836                 fprintf (file, "OS%d -> OS%d\n",
837                          pbb_index (pbb1), pbb_index (pbb2));
838                 goto done;
839               }
840       done:;
841       }
842 }
843
844 /* Pretty print to FILE all the transformed data dependences of SCoP in
845    DOT format.  */
846
847 static void
848 dot_transformed_deps_stmt_1 (FILE *file, scop_p scop)
849 {
850   int i, j, k, l;
851   poly_bb_p pbb1, pbb2;
852   poly_dr_p pdr1, pdr2;
853
854   for (i = 0; VEC_iterate (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), i, pbb1); i++)
855     for (j = 0; VEC_iterate (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), j, pbb2); j++)
856       {
857         for (k = 0; VEC_iterate (poly_dr_p, PBB_DRS (pbb1), k, pdr1); k++)
858           for (l = 0; VEC_iterate (poly_dr_p, PBB_DRS (pbb2), l, pdr2); l++)
859             {
860               poly_ddr_p pddr = dependence_polyhedron (pdr1, pdr2, 1, false);
861
862               if (!pddr_is_empty (pddr))
863                 {
864                   fprintf (file, "TS%d -> TS%d\n",
865                            pbb_index (pbb1), pbb_index (pbb2));
866
867                   free_poly_ddr (pddr);
868                   goto done;
869                 }
870
871               free_poly_ddr (pddr);
872             }
873       done:;
874       }
875 }
876
877
878 /* Pretty print to FILE all the data dependences of SCoP in DOT
879    format.  */
880
881 static void
882 dot_deps_stmt_1 (FILE *file, scop_p scop)
883 {
884   fputs ("digraph all {\n", file);
885
886   dot_original_deps_stmt_1 (file, scop);
887   dot_transformed_deps_stmt_1 (file, scop);
888
889   fputs ("}\n\n", file);
890 }
891
892 /* Pretty print to FILE all the original data dependences of SCoP in
893    DOT format.  */
894
895 static void
896 dot_original_deps (FILE *file, scop_p scop)
897 {
898   int i, j, k, l;
899   poly_bb_p pbb1, pbb2;
900   poly_dr_p pdr1, pdr2;
901
902   for (i = 0; VEC_iterate (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), i, pbb1); i++)
903     for (j = 0; VEC_iterate (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), j, pbb2); j++)
904       for (k = 0; VEC_iterate (poly_dr_p, PBB_DRS (pbb1), k, pdr1); k++)
905         for (l = 0; VEC_iterate (poly_dr_p, PBB_DRS (pbb2), l, pdr2); l++)
906           if (!pddr_is_empty (dependence_polyhedron (pdr1, pdr2, 1, true)))
907             fprintf (file, "OS%d_D%d -> OS%d_D%d\n",
908                      pbb_index (pbb1), PDR_ID (pdr1),
909                      pbb_index (pbb2), PDR_ID (pdr2));
910 }
911
912 /* Pretty print to FILE all the transformed data dependences of SCoP in
913    DOT format.  */
914
915 static void
916 dot_transformed_deps (FILE *file, scop_p scop)
917 {
918   int i, j, k, l;
919   poly_bb_p pbb1, pbb2;
920   poly_dr_p pdr1, pdr2;
921
922   for (i = 0; VEC_iterate (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), i, pbb1); i++)
923     for (j = 0; VEC_iterate (poly_bb_p, SCOP_BBS (scop), j, pbb2); j++)
924       for (k = 0; VEC_iterate (poly_dr_p, PBB_DRS (pbb1), k, pdr1); k++)
925         for (l = 0; VEC_iterate (poly_dr_p, PBB_DRS (pbb2), l, pdr2); l++)
926           {
927             poly_ddr_p pddr = dependence_polyhedron (pdr1, pdr2, 1, false);
928
929             if (!pddr_is_empty (pddr))
930               fprintf (file, "TS%d_D%d -> TS%d_D%d\n",
931                        pbb_index (pbb1), PDR_ID (pdr1),
932                        pbb_index (pbb2), PDR_ID (pdr2));
933
934             free_poly_ddr (pddr);
935           }
936 }
937
938 /* Pretty print to FILE all the data dependences of SCoP in DOT
939    format.  */
940
941 static void
942 dot_deps_1 (FILE *file, scop_p scop)
943 {
944   fputs ("digraph all {\n", file);
945
946   dot_original_deps (file, scop);
947   dot_transformed_deps (file, scop);
948
949   fputs ("}\n\n", file);
950 }
951
952 /* Display all the data dependences in SCoP using dotty.  */
953
954 void
955 dot_deps (scop_p scop)
956 {
957   /* When debugging, enable the following code.  This cannot be used
958      in production compilers because it calls "system".  */
959 #if 0
960   int x;
961   FILE *stream = fopen ("/tmp/scopdeps.dot", "w");
962   gcc_assert (stream);
963
964   dot_deps_1 (stream, scop);
965   fclose (stream);
966
967   x = system ("dotty /tmp/scopdeps.dot");
968 #else
969   dot_deps_1 (stderr, scop);
970 #endif
971 }
972
973 /* Display all the statement dependences in SCoP using dotty.  */
974
975 void
976 dot_deps_stmt (scop_p scop)
977 {
978   /* When debugging, enable the following code.  This cannot be used
979      in production compilers because it calls "system".  */
980 #if 0
981   int x;
982   FILE *stream = fopen ("/tmp/scopdeps.dot", "w");
983   gcc_assert (stream);
984
985   dot_deps_stmt_1 (stream, scop);
986   fclose (stream);
987
988   x = system ("dotty /tmp/scopdeps.dot");
989 #else
990   dot_deps_stmt_1 (stderr, scop);
991 #endif
992 }
993
994 #endif