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[libfirm] / ir / ana / callgraph.h
1 /*
2  * Project:     libFIRM
3  * File name:   ir/ana/callgraph.h
4  * Purpose:     Representation and computation of the callgraph.
5  * Author:      Goetz Lindenmaier
6  * Modified by:
7  * Created:     21.7.2004
8  * CVS-ID:      $Id$
9  * Copyright:   (c) 2004 Universität Karlsruhe
10  * Licence:     This file protected by GPL -  GNU GENERAL PUBLIC LICENSE.
11  */
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13 #ifndef _CALLGRAPH_H_
14 #define _CALLGRAPH_H_
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16 /**
17  * @file callgraph.h
18  *
19  *  This file contains the representation of the callgraph.
20  *  The nodes of the call graph are ir_graphs.  The edges between
21  *  the nodes are calling relations.  I.e., if method a calls method
22  *  b at some point, there is an edge between a and b.
23  *
24  *  Further this file contains an algorithm to construct the call
25  *  graph.  The construction of the callgraph uses the callee
26  *  information in Call nodes to determine which methods are called.
27  *
28  *  Finally this file contains an algorithm that computes backedges
29  *  in the callgraph, i.e., the algorithm finds possibly recursive calls.
30  *  The algorithm computes an upper bound of all recursive calls.
31  *
32  */
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34 #include "irgraph.h"
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36 /** Flag to indicate state of callgraph. */
37 typedef enum {
38   irp_callgraph_none,
39   irp_callgraph_consistent,   /* calltree is inconsistent */
40   irp_callgraph_inconsistent,
41   irp_callgraph_and_calltree_consistent
42 } irp_callgraph_state;
43 irp_callgraph_state get_irp_callgraph_state(void);
44 void                set_irp_callgraph_state(irp_callgraph_state s);
45
46 /** The functions that call irg. */
47 int       get_irg_n_callers(ir_graph *irg);
48 ir_graph *get_irg_caller(ir_graph *irg, int pos);
49
50 int       is_irg_caller_backedge(ir_graph *irg, int pos);
51 int       has_irg_caller_backedge(ir_graph *irg);
52
53 /** maximal loop depth of call nodes that call along this edge. */
54 int       get_irg_caller_loop_depth(ir_graph *irg, int pos);
55
56 /** The functions called by irg. */
57 int       get_irg_n_callees(ir_graph *irg);
58 ir_graph *get_irg_callee(ir_graph *irg, int pos);
59
60 int       is_irg_callee_backedge(ir_graph *irg, int pos);
61 int       has_irg_callee_backedge(ir_graph *irg);
62
63 /** maximal loop depth of call nodes that call along this edge. */
64 int       get_irg_callee_loop_depth(ir_graph *irg, int pos);
65
66 /** Maximal loop depth of all paths from an external visible method to
67     this irg. */
68 int       get_irg_loop_depth(ir_graph *irg);
69
70 /** Maximal recursion depth of all paths from an external visible method to
71     this irg. */
72 int       get_irg_recursion_depth(ir_graph *irg);
73
74 double get_irg_method_execution_frequency (ir_graph *irg);
75
76 /** Construct the callgraph. Expects callee information, i.e.,
77     irg_callee_info_consistent must be set.  This can be computed with
78     cgana(). */
79 void compute_callgraph(void);
80 /** Destruct the callgraph. */
81 void free_callgraph(void);
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84 /** A function type for fuctions passed to the callgraph walker. */
85 typedef void callgraph_walk_func(ir_graph *g, void *env);
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87 void callgraph_walk(callgraph_walk_func *pre, callgraph_walk_func *post, void *env);
88
89 /** Compute the backedges that represent recursions and a looptree.
90  */
91 void find_callgraph_recursions(void);
92
93 /** Compute interprocedural performance estimates.
94  *
95  *  Computes
96  *   - the loop depth of the method.
97  *     The loop depth of an edge between two methods is the
98  *     maximal loop depth of the Call nodes that call along this edge.
99  *     The loop depth of the method is the loop depth of the most expensive
100  *     path from main().
101  *   - The recursion depth.  The maximal number of recursions passed
102  *     on all paths reaching this method.
103  *   - The execution frequency.  As loop depth, but the edge weight is the sum
104  *     of the execution frequencies of all Calls along the edge.
105  **/
106 void compute_performance_estimates(void);
107
108 /** Computes the interprocedural loop nesting information.
109  *
110  * Computes two numbers for each irg:  the depth it is called in 'normal'
111  * loops and the depth of recursions it is in.
112  *
113  * Computes callee info and the callgraph if
114  * this information is not available.
115  */
116 void analyse_loop_nesting_depth(void);
117
118 /** State of loop nesting depth. */
119 typedef enum {
120   loop_nesting_depth_none,             /**< Loop nesting depths are not computed, no memory is
121                                             allocated, access fails. */
122   loop_nesting_depth_consistent,       /**< Loop nesting depth information is computed and correct. */
123   loop_nesting_depth_inconsistent      /**< Loop nesting depth is computed but the graphs have been
124                                             changed since. */
125 } loop_nesting_depth_state;
126
127 loop_nesting_depth_state get_irp_loop_nesting_depth_state(void);
128 void                     set_irp_loop_nesting_depth_state(loop_nesting_depth_state s);
129 void                     set_irp_loop_nesting_depth_state_inconsistent(void);
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131
132 #endif /* _CALLGRAPH_H_ */