OSDN Git Service

2007-02-15 Paolo Bonzini <bonzini@gnu.org>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / cfganal.c
index 7732efa..467c399 100644 (file)
@@ -1,6 +1,6 @@
 /* Control flow graph analysis code for GNU compiler.
    Copyright (C) 1987, 1988, 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998,
-   1999, 2000, 2001, 2003, 2004 Free Software Foundation, Inc.
+   1999, 2000, 2001, 2003, 2004, 2005 Free Software Foundation, Inc.
 
 This file is part of GCC.
 
@@ -16,8 +16,8 @@ for more details.
 
 You should have received a copy of the GNU General Public License
 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
-Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
-02111-1307, USA.  */
+Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
+02110-1301, USA.  */
 
 /* This file contains various simple utilities to analyze the CFG.  */
 #include "config.h"
@@ -69,7 +69,7 @@ flow_active_insn_p (rtx insn)
      programs that fail to return a value.  Its effect is to
      keep the return value from being live across the entire
      function.  If we allow it to be skipped, we introduce the
-     possibility for register livetime aborts.  */
+     possibility for register lifetime confusion.  */
   if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER
       && REG_P (XEXP (PATTERN (insn), 0))
       && REG_FUNCTION_VALUE_P (XEXP (PATTERN (insn), 0)))
@@ -87,7 +87,7 @@ forwarder_block_p (basic_block bb)
   rtx insn;
 
   if (bb == EXIT_BLOCK_PTR || bb == ENTRY_BLOCK_PTR
-      || EDGE_COUNT (bb->succs) != 1)
+      || !single_succ_p (bb))
     return false;
 
   for (insn = BB_HEAD (bb); insn != BB_END (bb); insn = NEXT_INSN (insn))
@@ -152,7 +152,7 @@ could_fall_through (basic_block src, basic_block target)
      Steven Muchnick
      Morgan Kaufmann, 1997
 
-   and heavily borrowed from flow_depth_first_order_compute.  */
+   and heavily borrowed from pre_and_rev_post_order_compute.  */
 
 bool
 mark_dfs_back_edges (void)
@@ -167,11 +167,11 @@ mark_dfs_back_edges (void)
   bool found = false;
 
   /* Allocate the preorder and postorder number arrays.  */
-  pre = xcalloc (last_basic_block, sizeof (int));
-  post = xcalloc (last_basic_block, sizeof (int));
+  pre = XCNEWVEC (int, last_basic_block);
+  post = XCNEWVEC (int, last_basic_block);
 
   /* Allocate stack for back-tracking up CFG.  */
-  stack = xmalloc ((n_basic_blocks + 1) * sizeof (edge_iterator));
+  stack = XNEWVEC (edge_iterator, n_basic_blocks + 1);
   sp = 0;
 
   /* Allocate bitmap to track nodes that have been visited.  */
@@ -282,7 +282,7 @@ find_unreachable_blocks (void)
   edge_iterator ei;
   basic_block *tos, *worklist, bb;
 
-  tos = worklist = xmalloc (sizeof (basic_block) * n_basic_blocks);
+  tos = worklist = XNEWVEC (basic_block, n_basic_blocks);
 
   /* Clear all the reachability flags.  */
 
@@ -308,11 +308,15 @@ find_unreachable_blocks (void)
       basic_block b = *--tos;
 
       FOR_EACH_EDGE (e, ei, b->succs)
-       if (!(e->dest->flags & BB_REACHABLE))
-         {
-           *tos++ = e->dest;
-           e->dest->flags |= BB_REACHABLE;
-         }
+       {
+         basic_block dest = e->dest;
+
+         if (!(dest->flags & BB_REACHABLE))
+           {
+             *tos++ = dest;
+             dest->flags |= BB_REACHABLE;
+           }
+       }
     }
 
   free (worklist);
@@ -341,7 +345,7 @@ create_edge_list (void)
   basic_block bb;
   edge_iterator ei;
 
-  block_count = n_basic_blocks + 2;   /* Include the entry and exit blocks.  */
+  block_count = n_basic_blocks; /* Include the entry and exit blocks.  */
 
   num_edges = 0;
 
@@ -352,10 +356,10 @@ create_edge_list (void)
       num_edges += EDGE_COUNT (bb->succs);
     }
 
-  elist = xmalloc (sizeof (struct edge_list));
+  elist = XNEW (struct edge_list);
   elist->num_blocks = block_count;
   elist->num_edges = num_edges;
-  elist->index_to_edge = xmalloc (sizeof (edge) * num_edges);
+  elist->index_to_edge = XNEWVEC (edge, num_edges);
 
   num_edges = 0;
 
@@ -387,7 +391,7 @@ print_edge_list (FILE *f, struct edge_list *elist)
   int x;
 
   fprintf (f, "Compressed edge list, %d BBs + entry & exit, and %d edges\n",
-          elist->num_blocks - 2, elist->num_edges);
+          elist->num_blocks, elist->num_edges);
 
   for (x = 0; x < elist->num_edges; x++)
     {
@@ -517,13 +521,15 @@ find_edge_index (struct edge_list *edge_list, basic_block pred, basic_block succ
 void
 flow_nodes_print (const char *str, const sbitmap nodes, FILE *file)
 {
-  int node;
+  unsigned int node = 0;
+  sbitmap_iterator sbi;
 
   if (! nodes)
     return;
 
   fprintf (file, "%s { ", str);
-  EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (nodes, 0, node, {fprintf (file, "%d ", node);});
+  EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (nodes, 0, node, sbi)
+    fprintf (file, "%d ", node);
   fputs ("}\n", file);
 }
 
@@ -639,18 +645,22 @@ connect_infinite_loops_to_exit (void)
   return;
 }
 \f
-/* Compute reverse top sort order.  */
+/* Compute reverse top sort order.  
+   This is computing a post order numbering of the graph.  */
 
-void
-flow_reverse_top_sort_order_compute (int *rts_order)
+int
+post_order_compute (int *post_order, bool include_entry_exit)
 {
   edge_iterator *stack;
   int sp;
-  int postnum = 0;
+  int post_order_num = 0;
   sbitmap visited;
 
+  if (include_entry_exit)
+    post_order[post_order_num++] = EXIT_BLOCK;
+
   /* Allocate stack for back-tracking up CFG.  */
-  stack = xmalloc ((n_basic_blocks + 1) * sizeof (edge_iterator));
+  stack = XNEWVEC (edge_iterator, n_basic_blocks + 1);
   sp = 0;
 
   /* Allocate bitmap to track nodes that have been visited.  */
@@ -684,12 +694,12 @@ flow_reverse_top_sort_order_compute (int *rts_order)
               time, check its successors.  */
            stack[sp++] = ei_start (dest->succs);
          else
-           rts_order[postnum++] = dest->index;
+           post_order[post_order_num++] = dest->index;
        }
       else
        {
          if (ei_one_before_end_p (ei) && src != ENTRY_BLOCK_PTR)
-          rts_order[postnum++] = src->index;
+          post_order[post_order_num++] = src->index;
 
          if (!ei_one_before_end_p (ei))
            ei_next (&stack[sp - 1]);
@@ -698,30 +708,50 @@ flow_reverse_top_sort_order_compute (int *rts_order)
        }
     }
 
+  if (include_entry_exit)
+    post_order[post_order_num++] = ENTRY_BLOCK;
+
   free (stack);
   sbitmap_free (visited);
+  return post_order_num;
 }
 
 /* Compute the depth first search order and store in the array
-  DFS_ORDER if nonzero, marking the nodes visited in VISITED.  If
-  RC_ORDER is nonzero, return the reverse completion number for each
+  PRE_ORDER if nonzero, marking the nodes visited in VISITED.  If
+  REV_POST_ORDER is nonzero, return the reverse completion number for each
   node.  Returns the number of nodes visited.  A depth first search
   tries to get as far away from the starting point as quickly as
-  possible.  */
+  possible. 
+
+  pre_order is a really a preorder numbering of the graph.
+  rev_post_order is really a reverse postorder numbering of the graph.
+ */
 
 int
-flow_depth_first_order_compute (int *dfs_order, int *rc_order)
+pre_and_rev_post_order_compute (int *pre_order, int *rev_post_order, 
+                               bool include_entry_exit)
 {
   edge_iterator *stack;
   int sp;
-  int dfsnum = 0;
-  int rcnum = n_basic_blocks - 1;
+  int pre_order_num = 0;
+  int rev_post_order_num = n_basic_blocks - 1;
   sbitmap visited;
 
   /* Allocate stack for back-tracking up CFG.  */
-  stack = xmalloc ((n_basic_blocks + 1) * sizeof (edge_iterator));
+  stack = XNEWVEC (edge_iterator, n_basic_blocks + 1);
   sp = 0;
 
+  if (include_entry_exit)
+    {
+      if (pre_order)
+       pre_order[pre_order_num] = ENTRY_BLOCK;
+      pre_order_num++;
+      if (rev_post_order)
+       rev_post_order[rev_post_order_num--] = ENTRY_BLOCK;
+    }
+  else 
+    rev_post_order_num -= NUM_FIXED_BLOCKS;
+
   /* Allocate bitmap to track nodes that have been visited.  */
   visited = sbitmap_alloc (last_basic_block);
 
@@ -748,27 +778,27 @@ flow_depth_first_order_compute (int *dfs_order, int *rc_order)
          /* Mark that we have visited the destination.  */
          SET_BIT (visited, dest->index);
 
-         if (dfs_order)
-           dfs_order[dfsnum] = dest->index;
+         if (pre_order)
+           pre_order[pre_order_num] = dest->index;
 
-         dfsnum++;
+         pre_order_num++;
 
          if (EDGE_COUNT (dest->succs) > 0)
            /* Since the DEST node has been visited for the first
               time, check its successors.  */
            stack[sp++] = ei_start (dest->succs);
-         else if (rc_order)
+         else if (rev_post_order)
            /* There are no successors for the DEST node so assign
               its reverse completion number.  */
-           rc_order[rcnum--] = dest->index;
+           rev_post_order[rev_post_order_num--] = dest->index;
        }
       else
        {
          if (ei_one_before_end_p (ei) && src != ENTRY_BLOCK_PTR
-             && rc_order)
+             && rev_post_order)
            /* There are no more successors for the SRC node
               so assign its reverse completion number.  */
-           rc_order[rcnum--] = src->index;
+           rev_post_order[rev_post_order_num--] = src->index;
 
          if (!ei_one_before_end_p (ei))
            ei_next (&stack[sp - 1]);
@@ -780,10 +810,22 @@ flow_depth_first_order_compute (int *dfs_order, int *rc_order)
   free (stack);
   sbitmap_free (visited);
 
-  /* The number of nodes visited should be the number of blocks.  */
-  gcc_assert (dfsnum == n_basic_blocks);
+  if (include_entry_exit)
+    {
+      if (pre_order)
+       pre_order[pre_order_num] = EXIT_BLOCK;
+      pre_order_num++;
+      if (rev_post_order)
+       rev_post_order[rev_post_order_num--] = EXIT_BLOCK;
+      /* The number of nodes visited should be the number of blocks.  */
+      gcc_assert (pre_order_num == n_basic_blocks);
+    }
+  else
+    /* The number of nodes visited should be the number of blocks minus
+       the entry and exit blocks which are not visited here.  */
+    gcc_assert (pre_order_num == n_basic_blocks - NUM_FIXED_BLOCKS);
 
-  return dfsnum;
+  return pre_order_num;
 }
 
 /* Compute the depth first search order on the _reverse_ graph and
@@ -820,12 +862,11 @@ static void
 flow_dfs_compute_reverse_init (depth_first_search_ds data)
 {
   /* Allocate stack for back-tracking up CFG.  */
-  data->stack = xmalloc ((n_basic_blocks - (INVALID_BLOCK + 1))
-                        * sizeof (basic_block));
+  data->stack = XNEWVEC (basic_block, n_basic_blocks);
   data->sp = 0;
 
   /* Allocate bitmap to track nodes that have been visited.  */
-  data->visited_blocks = sbitmap_alloc (last_basic_block - (INVALID_BLOCK + 1));
+  data->visited_blocks = sbitmap_alloc (last_basic_block);
 
   /* None of the nodes in the CFG have been visited yet.  */
   sbitmap_zero (data->visited_blocks);
@@ -841,7 +882,7 @@ static void
 flow_dfs_compute_reverse_add_bb (depth_first_search_ds data, basic_block bb)
 {
   data->stack[data->sp++] = bb;
-  SET_BIT (data->visited_blocks, bb->index - (INVALID_BLOCK + 1));
+  SET_BIT (data->visited_blocks, bb->index);
 }
 
 /* Continue the depth-first search through the reverse graph starting with the
@@ -863,14 +904,13 @@ flow_dfs_compute_reverse_execute (depth_first_search_ds data,
 
       /* Perform depth-first search on adjacent vertices.  */
       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
-       if (!TEST_BIT (data->visited_blocks,
-                      e->src->index - (INVALID_BLOCK + 1)))
+       if (!TEST_BIT (data->visited_blocks, e->src->index))
          flow_dfs_compute_reverse_add_bb (data, e->src);
     }
 
   /* Determine if there are unvisited basic blocks.  */
   FOR_BB_BETWEEN (bb, last_unvisited, NULL, prev_bb)
-    if (!TEST_BIT (data->visited_blocks, bb->index - (INVALID_BLOCK + 1)))
+    if (!TEST_BIT (data->visited_blocks, bb->index))
       return bb;
 
   return NULL;
@@ -896,100 +936,132 @@ dfs_enumerate_from (basic_block bb, int reverse,
 {
   basic_block *st, lbb;
   int sp = 0, tv = 0;
+  unsigned size;
+
+  /* A bitmap to keep track of visited blocks.  Allocating it each time
+     this function is called is not possible, since dfs_enumerate_from
+     is often used on small (almost) disjoint parts of cfg (bodies of
+     loops), and allocating a large sbitmap would lead to quadratic
+     behavior.  */
+  static sbitmap visited;
+  static unsigned v_size;
+
+#define MARK_VISITED(BB) (SET_BIT (visited, (BB)->index)) 
+#define UNMARK_VISITED(BB) (RESET_BIT (visited, (BB)->index)) 
+#define VISITED_P(BB) (TEST_BIT (visited, (BB)->index)) 
+
+  /* Resize the VISITED sbitmap if necessary.  */
+  size = last_basic_block; 
+  if (size < 10)
+    size = 10;
+
+  if (!visited)
+    {
+
+      visited = sbitmap_alloc (size);
+      sbitmap_zero (visited);
+      v_size = size;
+    }
+  else if (v_size < size)
+    {
+      /* Ensure that we increase the size of the sbitmap exponentially.  */
+      if (2 * v_size > size)
+       size = 2 * v_size;
+
+      visited = sbitmap_resize (visited, size, 0);
+      v_size = size;
+    }
 
-  st = xcalloc (rslt_max, sizeof (basic_block));
+  st = XCNEWVEC (basic_block, rslt_max);
   rslt[tv++] = st[sp++] = bb;
-  bb->flags |= BB_VISITED;
+  MARK_VISITED (bb);
   while (sp)
     {
       edge e;
       edge_iterator ei;
       lbb = st[--sp];
       if (reverse)
-        {
+       {
          FOR_EACH_EDGE (e, ei, lbb->preds)
-           if (!(e->src->flags & BB_VISITED) && predicate (e->src, data))
+           if (!VISITED_P (e->src) && predicate (e->src, data))
              {
-               gcc_assert (tv != rslt_max);
-               rslt[tv++] = st[sp++] = e->src;
-               e->src->flags |= BB_VISITED;
+               gcc_assert (tv != rslt_max);
+               rslt[tv++] = st[sp++] = e->src;
+               MARK_VISITED (e->src);
              }
-        }
+       }
       else
-        {
+       {
          FOR_EACH_EDGE (e, ei, lbb->succs)
-           if (!(e->dest->flags & BB_VISITED) && predicate (e->dest, data))
+           if (!VISITED_P (e->dest) && predicate (e->dest, data))
              {
-               gcc_assert (tv != rslt_max);
-               rslt[tv++] = st[sp++] = e->dest;
-               e->dest->flags |= BB_VISITED;
+               gcc_assert (tv != rslt_max);
+               rslt[tv++] = st[sp++] = e->dest;
+               MARK_VISITED (e->dest);
              }
        }
     }
   free (st);
   for (sp = 0; sp < tv; sp++)
-    rslt[sp]->flags &= ~BB_VISITED;
+    UNMARK_VISITED (rslt[sp]);
   return tv;
+#undef MARK_VISITED
+#undef UNMARK_VISITED
+#undef VISITED_P
 }
 
 
-/* Computing the Dominance Frontier:
+/* Compute dominance frontiers, ala Harvey, Ferrante, et al.
 
-   As described in Morgan, section 3.5, this may be done simply by
-   walking the dominator tree bottom-up, computing the frontier for
-   the children before the parent.  When considering a block B,
-   there are two cases:
+   This algorithm can be found in Timothy Harvey's PhD thesis, at
+   http://www.cs.rice.edu/~harv/dissertation.pdf in the section on iterative
+   dominance algorithms.
 
-   (1) A flow graph edge leaving B that does not lead to a child
-   of B in the dominator tree must be a block that is either equal
-   to B or not dominated by B.  Such blocks belong in the frontier
-   of B.
+   First, we identify each join point, j (any node with more than one
+   incoming edge is a join point).
 
-   (2) Consider a block X in the frontier of one of the children C
-   of B.  If X is not equal to B and is not dominated by B, it
-   is in the frontier of B.  */
+   We then examine each predecessor, p, of j and walk up the dominator tree
+   starting at p.
 
-static void
-compute_dominance_frontiers_1 (bitmap *frontiers, basic_block bb, sbitmap done)
-{
-  edge e;
-  edge_iterator ei;
-  basic_block c;
+   We stop the walk when we reach j's immediate dominator - j is in the
+   dominance frontier of each of  the nodes in the walk, except for j's
+   immediate dominator. Intuitively, all of the rest of j's dominators are
+   shared by j's predecessors as well.
+   Since they dominate j, they will not have j in their dominance frontiers.
 
-  SET_BIT (done, bb->index);
+   The number of nodes touched by this algorithm is equal to the size
+   of the dominance frontiers, no more, no less.
+*/
 
-  /* Do the frontier of the children first.  Not all children in the
-     dominator tree (blocks dominated by this one) are children in the
-     CFG, so check all blocks.  */
-  for (c = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, bb);
-       c;
-       c = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, c))
-    {
-      if (! TEST_BIT (done, c->index))
-       compute_dominance_frontiers_1 (frontiers, c, done);
-    }
-      
-  /* Find blocks conforming to rule (1) above.  */
-  FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
-    {
-      if (e->dest == EXIT_BLOCK_PTR)
-       continue;
-      if (get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, e->dest) != bb)
-       bitmap_set_bit (frontiers[bb->index], e->dest->index);
-    }
 
-  /* Find blocks conforming to rule (2).  */
-  for (c = first_dom_son (CDI_DOMINATORS, bb);
-       c;
-       c = next_dom_son (CDI_DOMINATORS, c))
+static void
+compute_dominance_frontiers_1 (bitmap *frontiers)
+{
+  edge p;
+  edge_iterator ei;
+  basic_block b;
+  FOR_EACH_BB (b)
     {
-      unsigned x;
-      bitmap_iterator bi;
-
-      EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (frontiers[c->index], 0, x, bi)
+      if (EDGE_COUNT (b->preds) >= 2)
        {
-         if (get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, BASIC_BLOCK (x)) != bb)
-           bitmap_set_bit (frontiers[bb->index], x);
+         FOR_EACH_EDGE (p, ei, b->preds)
+           {
+             basic_block runner = p->src;
+             basic_block domsb;
+             if (runner == ENTRY_BLOCK_PTR)
+               continue;
+
+             domsb = get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, b);
+             while (runner != domsb)
+               {
+                 if (bitmap_bit_p (frontiers[runner->index], b->index))
+                   break;
+                 bitmap_set_bit (frontiers[runner->index],
+                                 b->index);
+                 runner = get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS,
+                                                   runner);
+               }
+           }
        }
     }
 }
@@ -998,15 +1070,9 @@ compute_dominance_frontiers_1 (bitmap *frontiers, basic_block bb, sbitmap done)
 void
 compute_dominance_frontiers (bitmap *frontiers)
 {
-  sbitmap done = sbitmap_alloc (last_basic_block);
-
   timevar_push (TV_DOM_FRONTIERS);
 
-  sbitmap_zero (done);
-
-  compute_dominance_frontiers_1 (frontiers, EDGE_SUCC (ENTRY_BLOCK_PTR, 0)->dest, done);
-
-  sbitmap_free (done);
+  compute_dominance_frontiers_1 (frontiers);
 
   timevar_pop (TV_DOM_FRONTIERS);
 }