2092e81548c24c5b993f3157ce6361f3a53434cd
[libfirm] / ir / ana / irouts.c
1 /*
2  * Project:     libFIRM
3  * File name:   ir/ana/irouts.c
4  * Purpose:     Compute and access out edges.
5  * Author:      Goetz Lindenmaier
6  * Modified by:
7  * Created:     1.2002
8  * CVS-ID:      $Id$
9  * Copyright:   (c) 2002-2003 Universität Karlsruhe
10  * Licence:     This file protected by GPL -  GNU GENERAL PUBLIC LICENSE.
11  */
12
13
14
15  /* Copyright (C) 2002 by Universitaet Karlsruhe
16 * All rights reserved.
17 *
18 * Authors:  Goetz Lindenmaier
19 *
20 * irouts.c --- Compute out edges for ir nodes (also called def-use
21 * edges).
22 *
23 */
24
25 /* $Id$ */
26 #ifdef HAVE_CONFIG_H
27 #include "config.h"
28 #endif
29
30 #include "irouts.h"
31 #include "irnode_t.h"
32 #include "irgraph_t.h"     /* To access irg->outs field (which is private to this module)
33                   without public access routine */
34 #include "irprog.h"
35 #include "irgwalk.h"
36
37 /**********************************************************************/
38 /** Accessing the out datastructures                                 **/
39 /**********************************************************************/
40
41 /* returns the number of successors of the node: */
42 INLINE int get_irn_n_outs    (ir_node *node) {
43   return (int)(node->out[0]);
44 }
45
46 /* Access successor n */
47 INLINE ir_node *get_irn_out      (ir_node *node, int pos) {
48   assert(node);
49   assert(pos >= 0 && pos < get_irn_n_outs(node));
50   return node->out[pos+1];
51 }
52
53 INLINE void set_irn_out      (ir_node *node, int pos, ir_node *out) {
54   assert(node && out);
55   assert(pos >= 0 && pos < get_irn_n_outs(node));
56   node->out[pos+1] = out;
57 }
58
59
60 INLINE int get_Block_n_cfg_outs (ir_node *bl) {
61   int i, n_cfg_outs = 0;
62   assert(bl && (get_irn_op(bl) == op_Block));
63   for (i = 0; i < (int)bl->out[0]; i++)
64     if ((intern_get_irn_mode(bl->out[i+1]) == mode_X) &&
65     (intern_get_irn_op(bl->out[i+1]) != op_End)) n_cfg_outs++;
66   return n_cfg_outs;
67 }
68
69
70 INLINE ir_node *get_Block_cfg_out  (ir_node *bl, int pos) {
71   int i, out_pos = 0;
72   assert(bl && (get_irn_op(bl) == op_Block));
73   for (i = 0; i < (int)bl->out[0]; i++)
74     if ((intern_get_irn_mode(bl->out[i+1]) == mode_X)  &&
75     (intern_get_irn_op(bl->out[i+1]) != op_End)) {
76       if (out_pos == pos) {
77     ir_node *cfop = bl->out[i+1];
78     return cfop->out[0+1];
79       } else {
80     out_pos++;
81       }
82     }
83   return NULL;
84 }
85
86 void irg_out_walk_2(ir_node *node,  irg_walk_func *pre,
87             irg_walk_func *post, void *env) {
88   int i;
89   ir_node *succ;
90
91   assert(node);
92   assert(get_irn_visited(node) < get_irg_visited(current_ir_graph));
93
94   set_irn_visited(node, get_irg_visited(current_ir_graph));
95
96   if (pre) pre(node, env);
97
98   for (i = 0; i < get_irn_n_outs(node); i++) {
99     succ = get_irn_out(node, i);
100     if (get_irn_visited(succ) < get_irg_visited(current_ir_graph))
101       irg_out_walk_2(succ, pre, post, env);
102   }
103
104   if (post) post(node, env);
105
106   return;
107 }
108
109 void irg_out_walk(ir_node *node,
110             irg_walk_func *pre, irg_walk_func *post,
111             void *env) {
112   assert(node);
113   if (get_irg_outs_state(current_ir_graph) != no_outs) {
114     inc_irg_visited (current_ir_graph);
115     irg_out_walk_2(node, pre, post, env);
116   }
117   return;
118 }
119
120 void irg_out_block_walk2(ir_node *bl,
121             irg_walk_func *pre, irg_walk_func *post,
122             void *env) {
123   int i;
124
125   if(get_Block_block_visited(bl) < get_irg_block_visited(current_ir_graph)) {
126     set_Block_block_visited(bl, get_irg_block_visited(current_ir_graph));
127
128     if(pre)
129       pre(bl, env);
130
131     for(i = 0; i < get_Block_n_cfg_outs(bl); i++) {
132       /* find the corresponding predecessor block. */
133       ir_node *pred = get_Block_cfg_out(bl, i);
134       /* recursion */
135       irg_out_block_walk2(pred, pre, post, env);
136     }
137
138     if(post)
139       post(bl, env);
140   }
141   return;
142 }
143
144 /* Walks only over Block nodes in the graph.  Has it's own visited
145    flag, so that it can be interleaved with the other walker.         */
146 void irg_out_block_walk(ir_node *node,
147             irg_walk_func *pre, irg_walk_func *post,
148             void *env) {
149
150   assert((get_irn_op(node) == op_Block) || (intern_get_irn_mode(node) == mode_X));
151
152   inc_irg_block_visited(current_ir_graph);
153
154   if (intern_get_irn_mode(node) == mode_X) node = node->out[1];
155
156   irg_out_block_walk2(node, pre, post, env);
157
158   return;
159
160 }
161
162 /**********************************************************************/
163 /** Building and Removing the out datasturcture                      **/
164 /**                                                                  **/
165 /** The outs of a graph are allocated in a single, large array.      **/
166 /** This allows to allocate and deallocate the memory for the outs   **/
167 /** on demand.  The large array is separated into many small ones    **/
168 /** for each node.  Only a single field to reference the out array   **/
169 /** is stored in each node and a field referencing the large out     **/
170 /** array in irgraph.  The 0 field of each out array contains the    **/
171 /** size of this array.  This saves memory in the irnodes themselves.**/
172 /** The construction does two passes over the graph.  The first pass **/
173 /** counts the overall number of outs and the outs of each node.  It **/
174 /** stores the outs of each node in the out reference of the node.   **/
175 /** Then the large array is allocated.  The second iteration chops   **/
176 /** the large array into smaller parts, sets the out edges and       **/
177 /** recounts the out edges.                                          **/
178 /** Removes Tuple nodes!                                             **/
179 /**********************************************************************/
180
181
182 /* Returns the amount of out edges for not yet visited successors. */
183 static int count_outs(ir_node *n) {
184   int start, i, res, irn_arity;
185   ir_node *succ;
186
187   set_irn_visited(n, get_irg_visited(current_ir_graph));
188   n->out = (ir_node **) 1;     /* Space for array size. */
189
190   if ((intern_get_irn_op(n) == op_Block)) start = 0; else start = -1;
191   irn_arity = intern_get_irn_arity(n);
192   res = irn_arity - start +1;  /* --1 or --0; 1 for array size. */
193   for (i = start; i < irn_arity; i++) {
194     /* Optimize Tuples.  They annoy if walking the cfg. */
195     succ = skip_Tuple(intern_get_irn_n(n, i));
196     set_irn_n(n, i, succ);
197     /* count outs for successors */
198     if (get_irn_visited(succ) < get_irg_visited(current_ir_graph))
199       res += count_outs(succ);
200     /* Count my outs */
201     succ->out = (ir_node **)( (int)succ->out +1);
202   }
203   return res;
204 }
205
206 static ir_node **set_out_edges(ir_node *n, ir_node **free) {
207   int n_outs, start, i, irn_arity;
208   ir_node *succ;
209
210   set_irn_visited(n, get_irg_visited(current_ir_graph));
211
212   /* Allocate my array */
213   n_outs = (int) n->out;
214   n->out = free;
215   free = &free[n_outs];
216   /* We count the successors again, the space will be sufficient.
217      We use this counter to remember the position for the next back
218      edge. */
219   n->out[0] = (ir_node *)0;
220
221   if (intern_get_irn_op(n) == op_Block) start = 0; else start = -1;
222   irn_arity = intern_get_irn_arity(n);
223   for (i = start; i < irn_arity; i++) {
224     succ = intern_get_irn_n(n, i);
225     /* Recursion */
226     if (get_irn_visited(succ) < get_irg_visited(current_ir_graph))
227       free = set_out_edges(succ, free);
228     /* Remember our back edge */
229     succ->out[get_irn_n_outs(succ)+1] = n;
230     succ->out[0] = (ir_node *) (get_irn_n_outs(succ) + 1);
231   }
232   return free;
233 }
234
235 static INLINE void fix_start_proj(ir_graph *irg) {
236   ir_node *proj = NULL, *startbl;
237   int i;
238   if (get_Block_n_cfg_outs(get_irg_start_block(irg))) {
239     startbl = get_irg_start_block(irg);
240     for (i = 0; i < get_irn_n_outs(startbl); i++)
241       if (intern_get_irn_mode(get_irn_out(startbl, i)) == mode_X)
242     proj = get_irn_out(startbl, i);
243     if (get_irn_out(proj, 0) == startbl) {
244       assert(get_irn_n_outs(proj) == 2);
245       set_irn_out(proj, 0, get_irn_out(proj, 1));
246       set_irn_out(proj, 1, startbl);
247     }
248   }
249 }
250
251 void compute_outs(ir_graph *irg) {
252   ir_graph *rem = current_ir_graph;
253   int n_out_edges = 0;
254
255   current_ir_graph = irg;
256
257   /* Update graph state */
258   assert(get_irg_phase_state(current_ir_graph) != phase_building);
259   current_ir_graph->outs_state = outs_consistent;
260
261   /* This first iteration counts the overall number of out edges and the
262      number of out edges for each node. */
263   inc_irg_visited(irg);
264   n_out_edges = count_outs(get_irg_end(irg));
265
266   /* allocate memory for all out edges. */
267   irg->outs = (ir_node **) malloc (n_out_edges * sizeof(ir_node *));
268
269   /* The second iteration splits the irg->outs array into smaller arrays
270      for each node and writes the back edges into this array. */
271   inc_irg_visited(irg);
272   set_out_edges(get_irg_end(irg), irg->outs);
273
274   /* We want that the out of ProjX from Start contains the next block at
275      position 1, the Start block at position 2.  This is necessary for
276      the out block walker. */
277   fix_start_proj(irg);
278
279   current_ir_graph = rem;
280 }
281
282
283
284
285 /****************************************************************
286  **  This computes the outedges for in interprocedural graph.  **
287  **  There is one quirk:                                       **
288  **  The number of the outedges for each node is saved in      **
289  **  the first member of the ir_node** array. Maybe we should  **
290  **  change this to make it more portable...                   **
291  ****************************************************************/
292
293
294 /* ------------------------------------------
295    Inits the number of outedges for each node
296    before counting.
297    ------------------------------------------ */
298
299 static void init_count(ir_node * node, void * env)
300 {
301   node->out = (ir_node **) 1; /* 1 for the array size */
302 }
303
304
305 /* -----------------------------------------------
306    Adjusts the out edge count for its predecessors
307    and adds the current arity to the overall count,
308    which is saved in "env"
309    ------------------------------------------------ */
310
311 static void node_arity_count(ir_node * node, void * env)
312 {
313   int *anz = (int *) env, arity, i, start;
314   ir_node *succ;
315
316   arity = 1 + intern_get_irn_arity(node)
317             + ((is_Block(node)) ? 0 : 1);
318   *anz += arity;
319
320   start = (is_Block(node)) ? 0 : -1;
321   for(i = start; i < intern_get_irn_arity(node); i++)
322     {
323       succ = intern_get_irn_n(node, i);
324       succ->out = (ir_node **)((int)succ->out + 1);
325     }
326 }
327
328
329 /* ----------------------------------------
330    Inits all nodes for setting the outedges
331    Returns the overall count of edges
332    ---------------------------------------- */
333
334 int count_ip_outs(void) {
335
336   int res = 0;
337
338   cg_walk(init_count, node_arity_count, &res);
339
340   return(res);
341 }
342
343 int dummy_count = 0, global_count; /* Only for debugging */
344
345 /* ---------------------------------------------
346    For each node: Sets the pointer to array
347    in which the outedges are written later.
348    The current array start is transported in env
349    --------------------------------------------- */
350
351 static void set_array_pointer(ir_node *node, void *env) {
352
353   int n_outs;
354   ir_node ***free = (ir_node ***) env;
355
356   /* Allocate my array */
357   n_outs = (int) node -> out;  /* We wrote the count here in count_ip_outs */
358   dummy_count += n_outs;
359   assert(dummy_count <= global_count && "More outedges than initialliy counted!");
360   node -> out = *free;
361   *free = &((*free)[n_outs]);
362   /* We count the successors again, the space will be sufficient.
363      We use this counter to remember the position for the next back
364      edge. */
365   node -> out[0] = (ir_node *) 0;
366 }
367
368
369 /* -------------------------------------------
370    Adds an outedge from the predecessor to the
371    current node.
372    ------------------------------------------- */
373
374 static void set_out_pointer(ir_node * node, void * env) {
375   int i;
376   ir_node *succ;
377   int start = (!is_Block(node)) ? -1 : 0;
378
379   for(i = start; i < intern_get_irn_arity(node); i++)
380     {
381       succ = intern_get_irn_n(node, i);
382       succ->out[get_irn_n_outs(succ)+1] = node;
383       succ->out[0] = (ir_node *) (get_irn_n_outs(succ) + 1);
384     }
385 }
386
387
388 /* -------------------------------
389    Sets the outedges for all nodes.
390    -------------------------------- */
391
392 void set_ip_outs(void)
393 {
394   ir_node **outedge_array = get_irp_ip_outedges();
395   cg_walk(set_array_pointer, set_out_pointer, (void *) &outedge_array);
396 }
397
398
399
400 /* --------------------------------------------------------
401    Counts the outedges, allocates memory to save the
402    outedges and fills this outedge array in interprocedural
403    view!
404    -------------------------------------------------------- */
405
406 void compute_ip_outs(void) {
407
408   int n_out_edges;
409   ir_node **out_edges;
410
411   global_count = n_out_edges = count_ip_outs();
412   out_edges = (ir_node **) malloc (n_out_edges * sizeof(ir_node *));
413   set_irp_ip_outedges(out_edges);
414   set_ip_outs();
415 }
416
417 void free_ip_outs(void)
418 {
419   ir_node **out_edges = get_irp_ip_outedges();
420   if(out_edges != NULL)
421     {
422       free(out_edges);
423       set_irp_ip_outedges(NULL);
424     }
425 }
426
427
428 void free_outs(ir_graph *irg) {
429
430   current_ir_graph->outs_state = no_outs;
431
432   if (irg->outs) free(irg->outs);
433   irg->outs = NULL;
434 }