OSDN Git Service

2010-01-27 Matthias Klose <doko@ubuntu.com>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / cfgloop.h
index 0e1b13a..26f9050 100644 (file)
@@ -1,12 +1,12 @@
 /* Natural loop functions
-   Copyright (C) 1987, 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005
-   Free Software Foundation, Inc.
+   Copyright (C) 1987, 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004,
+   2005, 2006, 2007, 2008, 2009  Free Software Foundation, Inc.
 
 This file is part of GCC.
 
 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
-Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
+Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
 version.
 
 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
@@ -15,9 +15,8 @@ FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
 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, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
-02110-1301, USA.  */
+along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
+<http://www.gnu.org/licenses/>.  */
 
 #ifndef GCC_CFGLOOP_H
 #define GCC_CFGLOOP_H
@@ -25,6 +24,8 @@ Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
 #include "basic-block.h"
 /* For rtx_code.  */
 #include "rtl.h"
+#include "vecprim.h"
+#include "double-int.h"
 
 /* Structure to hold decision about unrolling/peeling.  */
 enum lpt_dec
@@ -37,18 +38,16 @@ enum lpt_dec
   LPT_UNROLL_STUPID
 };
 
-struct lpt_decision
-{
+struct GTY (()) lpt_decision {
   enum lpt_dec decision;
   unsigned times;
 };
 
 /* The structure describing a bound on number of iterations of a loop.  */
 
-struct nb_iter_bound
-{
+struct GTY ((chain_next ("%h.next"))) nb_iter_bound {
   /* The statement STMT is executed at most ...  */
-  tree stmt;
+  gimple stmt;
 
   /* ... BOUND + 1 times (BOUND must be an unsigned constant).
      The + 1 is added for the following reasons:
@@ -59,27 +58,20 @@ struct nb_iter_bound
      b) it is consistent with the result of number_of_iterations_exit.  */
   double_int bound;
 
-  /* True if the statement will cause the loop to be leaved the (at most) 
+  /* True if the statement will cause the loop to be leaved the (at most)
      BOUND + 1-st time it is executed, that is, all the statements after it
      are executed at most BOUND times.  */
   bool is_exit;
 
-  /* True if the bound is "realistic" -- i.e., most likely the loop really has
-     number of iterations close to the bound.  Exact bounds (if the number of
-     iterations of a loop is a constant) and bounds derived from the size of
-     data accessed in the loop are considered realistic.  */
-  bool realistic;
-
   /* The next bound in the list.  */
   struct nb_iter_bound *next;
 };
 
 /* Description of the loop exit.  */
 
-struct loop_exit
-{
+struct GTY (()) loop_exit {
   /* The exit edge.  */
-  edge e;
+  struct edge_def *e;
 
   /* Previous and next exit in the list of the exits of the loop.  */
   struct loop_exit *prev;
@@ -89,38 +81,46 @@ struct loop_exit
   struct loop_exit *next_e;
 };
 
-/* Structure to hold information for each natural loop.  */
-struct loop
+typedef struct loop *loop_p;
+DEF_VEC_P (loop_p);
+DEF_VEC_ALLOC_P (loop_p, heap);
+DEF_VEC_ALLOC_P (loop_p, gc);
+
+/* An integer estimation of the number of iterations.  Estimate_state
+   describes what is the state of the estimation.  */
+enum loop_estimation
 {
+  /* Estimate was not computed yet.  */
+  EST_NOT_COMPUTED,
+  /* Estimate is ready.  */
+  EST_AVAILABLE
+};
+
+/* Structure to hold information for each natural loop.  */
+struct GTY ((chain_next ("%h.next"))) loop {
   /* Index into loops array.  */
   int num;
 
+  /* Number of loop insns.  */
+  unsigned ninsns;
+
   /* Basic block of loop header.  */
-  basic_block header;
+  struct basic_block_def *header;
 
   /* Basic block of loop latch.  */
-  basic_block latch;
+  struct basic_block_def *latch;
 
   /* For loop unrolling/peeling decision.  */
   struct lpt_decision lpt_decision;
 
-  /* Number of loop insns.  */
-  unsigned ninsns;
-
   /* Average number of executed insns per iteration.  */
   unsigned av_ninsns;
 
   /* Number of blocks contained within the loop.  */
   unsigned num_nodes;
 
-  /* The loop nesting depth.  */
-  int depth;
-
-  /* Superloops of the loop.  */
-  struct loop **pred;
-
-  /* The outer (parent) loop or NULL if outermost loop.  */
-  struct loop *outer;
+  /* Superloops of the loop, starting with the outermost loop.  */
+  VEC (loop_p, gc) *superloops;
 
   /* The first inner (child) loop or NULL if innermost loop.  */
   struct loop *inner;
@@ -128,11 +128,8 @@ struct loop
   /* Link to the next (sibling) loop.  */
   struct loop *next;
 
-  /* Loop that is copy of this loop.  */
-  struct loop *copy;
-
   /* Auxiliary info specific to a pass.  */
-  void *aux;
+  PTR GTY ((skip (""))) aux;
 
   /* The number of times the latch of the loop is executed.
      This is an INTEGER_CST or an expression containing symbolic
@@ -141,24 +138,32 @@ struct loop
      information in this field.  */
   tree nb_iterations;
 
+  /* An integer guaranteed to bound the number of iterations of the loop
+     from above.  */
+  double_int nb_iterations_upper_bound;
+
+  /* An integer giving the expected number of iterations of the loop.  */
+  double_int nb_iterations_estimate;
+
+  bool any_upper_bound;
+  bool any_estimate;
+
   /* An integer estimation of the number of iterations.  Estimate_state
      describes what is the state of the estimation.  */
-  enum
-    {
-      /* Estimate was not computed yet.  */
-      EST_NOT_COMPUTED,
-      /* Estimate was computed, but we could derive no useful bound.  */
-      EST_NOT_AVAILABLE,
-      /* Estimate is ready.  */
-      EST_AVAILABLE
-    } estimate_state;
-  double_int estimated_nb_iterations;
+  enum loop_estimation estimate_state;
 
   /* Upper bound on number of iterations of a loop.  */
   struct nb_iter_bound *bounds;
 
   /* Head of the cyclic list of the exits of the loop.  */
-  struct loop_exit exits;
+  struct loop_exit *exits;
+
+  /* True if the loop can be parallel.  */
+  bool can_be_parallel;
+
+  /* The single induction variable of the loop when the loop is in
+     normal form.  */
+  tree single_iv;
 };
 
 /* Flags for state of loop structure.  */
@@ -167,29 +172,29 @@ enum
   LOOPS_HAVE_PREHEADERS = 1,
   LOOPS_HAVE_SIMPLE_LATCHES = 2,
   LOOPS_HAVE_MARKED_IRREDUCIBLE_REGIONS = 4,
-  LOOPS_HAVE_RECORDED_EXITS = 8
+  LOOPS_HAVE_RECORDED_EXITS = 8,
+  LOOPS_MAY_HAVE_MULTIPLE_LATCHES = 16,
+  LOOP_CLOSED_SSA = 32,
+  LOOPS_NEED_FIXUP = 64,
+  LOOPS_HAVE_FALLTHRU_PREHEADERS = 128
 };
 
 #define LOOPS_NORMAL (LOOPS_HAVE_PREHEADERS | LOOPS_HAVE_SIMPLE_LATCHES \
                      | LOOPS_HAVE_MARKED_IRREDUCIBLE_REGIONS)
-
-typedef struct loop *loop_p;
-DEF_VEC_P (loop_p);
-DEF_VEC_ALLOC_P (loop_p, heap);
+#define AVOID_CFG_MODIFICATIONS (LOOPS_MAY_HAVE_MULTIPLE_LATCHES)
 
 /* Structure to hold CFG information about natural loops within a function.  */
-struct loops
-{
+struct GTY (()) loops {
   /* State of loops.  */
   int state;
 
   /* Array of the loops.  */
-  VEC (loop_p, heap) *larray;
+  VEC (loop_p, gc) *larray;
 
   /* Maps edges to the list of their descriptions as loop exits.  Edges
      whose sources or destinations have loop_father == NULL (which may
      happen during the cfg manipulations) should not appear in EXITS.  */
-  htab_t exits;
+  htab_t GTY((param_is (struct loop_exit))) exits;
 
   /* Pointer to root of loop hierarchy tree.  */
   struct loop *tree_root;
@@ -197,6 +202,7 @@ struct loops
 
 /* Loop recognition.  */
 extern int flow_loops_find (struct loops *);
+extern void disambiguate_loops_with_multiple_latches (void);
 extern void flow_loops_free (struct loops *);
 extern void flow_loops_dump (FILE *,
                             void (*)(const struct loop *, FILE *, int), int);
@@ -206,7 +212,7 @@ struct loop *alloc_loop (void);
 extern void flow_loop_free (struct loop *);
 int flow_loop_nodes_find (basic_block, struct loop *);
 void fix_loop_structure (bitmap changed_bbs);
-void mark_irreducible_loops (void);
+bool mark_irreducible_loops (void);
 void release_recorded_exits (void);
 void record_loop_exits (void);
 void rescan_loop_exit (edge, bool, bool);
@@ -214,22 +220,29 @@ void rescan_loop_exit (edge, bool, bool);
 /* Loop data structure manipulation/querying.  */
 extern void flow_loop_tree_node_add (struct loop *, struct loop *);
 extern void flow_loop_tree_node_remove (struct loop *);
+extern void add_loop (struct loop *, struct loop *);
 extern bool flow_loop_nested_p (const struct loop *, const struct loop *);
-extern bool flow_bb_inside_loop_p (const struct loop *, const basic_block);
+extern bool flow_bb_inside_loop_p (const struct loop *, const_basic_block);
 extern struct loop * find_common_loop (struct loop *, struct loop *);
 struct loop *superloop_at_depth (struct loop *, unsigned);
 struct eni_weights_d;
 extern unsigned tree_num_loop_insns (struct loop *, struct eni_weights_d *);
-extern int num_loop_insns (struct loop *);
-extern int average_num_loop_insns (struct loop *);
+extern int num_loop_insns (const struct loop *);
+extern int average_num_loop_insns (const struct loop *);
 extern unsigned get_loop_level (const struct loop *);
-extern bool loop_exit_edge_p (const struct loop *, edge);
+extern bool loop_exit_edge_p (const struct loop *, const_edge);
+extern bool is_loop_exit (struct loop *, basic_block);
 extern void mark_loop_exit_edges (void);
 
 /* Loops & cfg manipulation.  */
 extern basic_block *get_loop_body (const struct loop *);
+extern unsigned get_loop_body_with_size (const struct loop *, basic_block *,
+                                        unsigned);
 extern basic_block *get_loop_body_in_dom_order (const struct loop *);
 extern basic_block *get_loop_body_in_bfs_order (const struct loop *);
+extern basic_block *get_loop_body_in_custom_order (const struct loop *,
+                              int (*) (const void *, const void *));
+
 extern VEC (edge, heap) *get_loop_exit_edges (const struct loop *);
 edge single_exit (const struct loop *);
 extern unsigned num_loop_branches (const struct loop *);
@@ -245,21 +258,28 @@ extern void delete_loop (struct loop *);
 
 enum
 {
-  CP_SIMPLE_PREHEADERS = 1
+  CP_SIMPLE_PREHEADERS = 1,
+  CP_FALLTHRU_PREHEADERS = 2
 };
 
+basic_block create_preheader (struct loop *, int);
 extern void create_preheaders (int);
 extern void force_single_succ_latches (void);
 
 extern void verify_loop_structure (void);
 
 /* Loop analysis.  */
-extern bool just_once_each_iteration_p (const struct loop *, basic_block);
+extern bool just_once_each_iteration_p (const struct loop *, const_basic_block);
+gcov_type expected_loop_iterations_unbounded (const struct loop *);
 extern unsigned expected_loop_iterations (const struct loop *);
 extern rtx doloop_condition_get (rtx);
 
+void estimate_numbers_of_iterations_loop (struct loop *);
+HOST_WIDE_INT estimated_loop_iterations_int (struct loop *, bool);
+bool estimated_loop_iterations (struct loop *, bool, double_int *);
+
 /* Loop manipulation.  */
-extern bool can_duplicate_loop_p (struct loop *loop);
+extern bool can_duplicate_loop_p (const struct loop *loop);
 
 #define DLTHE_FLAG_UPDATE_FREQ 1       /* Update frequencies in
                                           duplicate_loop_to_header_edge.  */
@@ -268,8 +288,12 @@ extern bool can_duplicate_loop_p (struct loop *loop);
 #define DLTHE_FLAG_COMPLETTE_PEEL 4    /* Update frequencies expecting
                                           a complete peeling.  */
 
+extern edge create_empty_if_region_on_edge (edge, tree);
+extern struct loop *create_empty_loop_on_edge (edge, tree, tree, tree, tree,
+                                              tree *, tree *, struct loop *);
 extern struct loop * duplicate_loop (struct loop *, struct loop *);
-extern bool duplicate_loop_to_header_edge (struct loop *, edge, 
+extern void duplicate_subloops (struct loop *, struct loop *);
+extern bool duplicate_loop_to_header_edge (struct loop *, edge,
                                           unsigned, sbitmap, edge,
                                           VEC (edge, heap) **, int);
 extern struct loop *loopify (edge, edge,
@@ -375,7 +399,6 @@ extern rtx get_iv_value (struct rtx_iv *, rtx);
 extern bool biv_p (rtx, rtx);
 extern void find_simple_exit (struct loop *, struct niter_desc *);
 extern void iv_analysis_done (void);
-extern struct df *iv_current_loop_df (void);
 
 extern struct niter_desc *get_simple_loop_desc (struct loop *loop);
 extern void free_simple_loop_desc (struct loop *loop);
@@ -396,9 +419,31 @@ get_loop (unsigned num)
   return VEC_index (loop_p, current_loops->larray, num);
 }
 
+/* Returns the number of superloops of LOOP.  */
+
+static inline unsigned
+loop_depth (const struct loop *loop)
+{
+  return VEC_length (loop_p, loop->superloops);
+}
+
+/* Returns the immediate superloop of LOOP, or NULL if LOOP is the outermost
+   loop.  */
+
+static inline struct loop *
+loop_outer (const struct loop *loop)
+{
+  unsigned n = VEC_length (loop_p, loop->superloops);
+
+  if (n == 0)
+    return NULL;
+
+  return VEC_index (loop_p, loop->superloops, n - 1);
+}
+
 /* Returns the list of loops in current_loops.  */
 
-static inline VEC (loop_p, heap) *
+static inline VEC (loop_p, gc) *
 get_loops (void)
 {
   if (!current_loops)
@@ -419,105 +464,171 @@ number_of_loops (void)
   return VEC_length (loop_p, current_loops->larray);
 }
 
+/* Returns true if state of the loops satisfies all properties
+   described by FLAGS.  */
+
+static inline bool
+loops_state_satisfies_p (unsigned flags)
+{
+  return (current_loops->state & flags) == flags;
+}
+
+/* Sets FLAGS to the loops state.  */
+
+static inline void
+loops_state_set (unsigned flags)
+{
+  current_loops->state |= flags;
+}
+
+/* Clears FLAGS from the loops state.  */
+
+static inline void
+loops_state_clear (unsigned flags)
+{
+  if (!current_loops)
+    return;
+  current_loops->state &= ~flags;
+}
+
 /* Loop iterators.  */
 
 /* Flags for loop iteration.  */
 
 enum li_flags
 {
-  LI_INCLUDE_ROOT = 1, /* Include the fake root of the loop tree.  */
-  LI_FROM_INNERMOST = 2,/* Iterate over the loops in the reverse order,
-                          starting from innermost ones.  */
-  LI_ONLY_INNERMOST = 4,/* Iterate only over innermost loops.  */
-  LI_ONLY_OLD = 8      /* Do not traverse the loops created during the
-                          traversal (this is the default behavior with
-                          LI_FROM_INNERMOST).  */
+  LI_INCLUDE_ROOT = 1,         /* Include the fake root of the loop tree.  */
+  LI_FROM_INNERMOST = 2,       /* Iterate over the loops in the reverse order,
+                                  starting from innermost ones.  */
+  LI_ONLY_INNERMOST = 4                /* Iterate only over innermost loops.  */
 };
 
 /* The iterator for loops.  */
 
 typedef struct
 {
-  int idx;             /* Index of the actual loop.  */
-  int end;             /* Only loops before end should be traversed.  */
+  /* The list of loops to visit.  */
+  VEC(int,heap) *to_visit;
+
+  /* The index of the actual loop.  */
+  unsigned idx;
 } loop_iterator;
 
 static inline void
-fel_next (loop_iterator *li, loop_p *loop, unsigned flags)
+fel_next (loop_iterator *li, loop_p *loop)
 {
-  if (flags & LI_FROM_INNERMOST)
-    {
-      li->idx--;
-      for (; li->idx > li->end; li->idx--)
-       {
-         *loop = VEC_index (loop_p, current_loops->larray, li->idx);
-         if (*loop
-             && (!(flags & LI_ONLY_INNERMOST)
-                 || (*loop)->inner == NULL))
-           return;
-       }
-    }
-  else
+  int anum;
+
+  while (VEC_iterate (int, li->to_visit, li->idx, anum))
     {
-      if (!(flags & LI_ONLY_OLD))
-       li->end = number_of_loops ();
       li->idx++;
-      for (; li->idx < li->end; li->idx++)
-       {
-         *loop = VEC_index (loop_p, current_loops->larray, li->idx);
-         if (*loop
-             && (!(flags & LI_ONLY_INNERMOST)
-                 || (*loop)->inner == NULL))
-           return;
-       }
+      *loop = get_loop (anum);
+      if (*loop)
+       return;
     }
 
+  VEC_free (int, heap, li->to_visit);
   *loop = NULL;
 }
 
 static inline void
 fel_init (loop_iterator *li, loop_p *loop, unsigned flags)
 {
+  struct loop *aloop;
+  unsigned i;
+  int mn;
+
+  li->idx = 0;
   if (!current_loops)
     {
-      li->idx = 0;
-      li->end = 0;
+      li->to_visit = NULL;
       *loop = NULL;
       return;
     }
 
-  if (flags & LI_FROM_INNERMOST)
+  li->to_visit = VEC_alloc (int, heap, number_of_loops ());
+  mn = (flags & LI_INCLUDE_ROOT) ? 0 : 1;
+
+  if (flags & LI_ONLY_INNERMOST)
+    {
+      for (i = 0; VEC_iterate (loop_p, current_loops->larray, i, aloop); i++)
+       if (aloop != NULL
+           && aloop->inner == NULL
+           && aloop->num >= mn)
+         VEC_quick_push (int, li->to_visit, aloop->num);
+    }
+  else if (flags & LI_FROM_INNERMOST)
     {
-      li->idx = number_of_loops ();
-      li->end = (flags & LI_INCLUDE_ROOT) ? -1 : 0;
+      /* Push the loops to LI->TO_VISIT in postorder.  */
+      for (aloop = current_loops->tree_root;
+          aloop->inner != NULL;
+          aloop = aloop->inner)
+       continue;
+
+      while (1)
+       {
+         if (aloop->num >= mn)
+           VEC_quick_push (int, li->to_visit, aloop->num);
+
+         if (aloop->next)
+           {
+             for (aloop = aloop->next;
+                  aloop->inner != NULL;
+                  aloop = aloop->inner)
+               continue;
+           }
+         else if (!loop_outer (aloop))
+           break;
+         else
+           aloop = loop_outer (aloop);
+       }
     }
   else
     {
-      li->idx = (flags & LI_INCLUDE_ROOT) ? -1 : 0;
-      li->end = number_of_loops ();
+      /* Push the loops to LI->TO_VISIT in preorder.  */
+      aloop = current_loops->tree_root;
+      while (1)
+       {
+         if (aloop->num >= mn)
+           VEC_quick_push (int, li->to_visit, aloop->num);
+
+         if (aloop->inner != NULL)
+           aloop = aloop->inner;
+         else
+           {
+             while (aloop != NULL && aloop->next == NULL)
+               aloop = loop_outer (aloop);
+             if (aloop == NULL)
+               break;
+             aloop = aloop->next;
+           }
+       }
     }
-  fel_next (li, loop, flags);
+
+  fel_next (li, loop);
 }
 
 #define FOR_EACH_LOOP(LI, LOOP, FLAGS) \
   for (fel_init (&(LI), &(LOOP), FLAGS); \
        (LOOP); \
-       fel_next (&(LI), &(LOOP), FLAGS))
+       fel_next (&(LI), &(LOOP)))
+
+#define FOR_EACH_LOOP_BREAK(LI) \
+  { \
+    VEC_free (int, heap, (LI)->to_visit); \
+    break; \
+  }
 
 /* The properties of the target.  */
 
-extern unsigned target_avail_regs;     /* Number of available registers.  */
-extern unsigned target_res_regs;       /* Number of reserved registers.  */
-extern unsigned target_small_cost;     /* The cost for register when there
-                                          is a free one.  */
-extern unsigned target_pres_cost;      /* The cost for register when there are
-                                          not too many free ones.  */
-extern unsigned target_spill_cost;     /* The cost for register when we need
-                                          to spill.  */
+extern unsigned target_avail_regs;
+extern unsigned target_res_regs;
+extern unsigned target_reg_cost [2];
+extern unsigned target_spill_cost [2];
 
 /* Register pressure estimation for induction variable optimizations & loop
    invariant motion.  */
-extern unsigned global_cost_for_size (unsigned, unsigned, unsigned);
+extern unsigned estimate_reg_pressure_cost (unsigned, unsigned, bool);
 extern void init_set_costs (void);
 
 /* Loop optimizer initialization.  */
@@ -537,5 +648,6 @@ enum
 extern void unroll_and_peel_loops (int);
 extern void doloop_optimize_loops (void);
 extern void move_loop_invariants (void);
+extern bool finite_loop_p (struct loop *);
 
 #endif /* GCC_CFGLOOP_H */