8779ad7638a7f8d38065216c7daddfff111b4480
[libfirm] / ir / ir / irgwalk_blk.c
1 /*
2  * Copyright (C) 1995-2008 University of Karlsruhe.  All right reserved.
3  *
4  * This file is part of libFirm.
5  *
6  * This file may be distributed and/or modified under the terms of the
7  * GNU General Public License version 2 as published by the Free Software
8  * Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
9  * packaging of this file.
10  *
11  * Licensees holding valid libFirm Professional Edition licenses may use
12  * this file in accordance with the libFirm Commercial License.
13  * Agreement provided with the Software.
14  *
15  * This file is provided AS IS with NO WARRANTY OF ANY KIND, INCLUDING THE
16  * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
17  * PURPOSE.
18  */
19
20 /**
21  * @file
22  * @brief   Blockwise walker implementation
23  * @author  Michael Beck
24  * @version $Id$
25  */
26 #ifdef HAVE_CONFIG_H
27 # include "config.h"
28 #endif
29
30 #include "irnode_t.h"
31 #include "irgraph_t.h" /* visited flag */
32 #include "irgwalk.h"
33 #include "pset.h"
34 #include "irhooks.h"
35 #include "array.h"
36 #include "hashptr.h"
37
38 #define _get_walk_arity(env, node) \
39         ((env)->follow_deps ? get_irn_ins_or_deps((node)) : get_irn_arity((node)))
40 #define _get_walk_irn_n(env, node, pos) \
41         ((env)->follow_deps ? get_irn_in_or_dep((node), (pos)) : get_irn_n((node), (pos)))
42
43 /**
44  * Metadata for block walker
45  */
46 typedef struct _blk_collect_data_t {
47         struct obstack obst;            /**< obstack to allocate objects on */
48         pset           *blk_map;        /**< Hash map: Block -> List */
49         ir_node        **blk_list;      /**< the Block list */
50         unsigned       follow_deps : 1; /**< follow dependency edges */
51 } blk_collect_data_t;
52
53 /**
54  * An entry for a block in the blk_map
55  */
56 typedef struct _block_entry_t {
57         ir_node *block;       /**< the block */
58         ir_node **phi_list;   /**< the list of Phi instruction */
59         ir_node **df_list;    /**< the list of data flow instruction */
60         ir_node **cf_list;    /**< the list of control flow instructions */
61         ir_node **entry_list; /**< list of all block entries */
62 } block_entry_t;
63
64 /**
65  * compare two block_entries
66  */
67 static int addr_cmp(const void *elt, const void *key) {
68         const block_entry_t *e1 = elt;
69         const block_entry_t *e2 = key;
70
71         return e1->block != e2->block;
72 }
73
74 /**
75  * Returns the associates block_entry_t for an block
76  */
77 static block_entry_t *block_find_entry(ir_node *block, blk_collect_data_t *ctx)
78 {
79         block_entry_t key;
80         block_entry_t *elem;
81
82         key.block = block;
83         elem = pset_find(ctx->blk_map, &key, HASH_PTR(block));
84         if (elem)
85                 return elem;
86
87         elem = obstack_alloc(&ctx->obst, sizeof(*elem));
88
89         elem->block      = block;
90         elem->phi_list   = NEW_ARR_F(ir_node *, 0);
91         elem->df_list    = NEW_ARR_F(ir_node *, 0);
92         elem->cf_list    = NEW_ARR_F(ir_node *, 0);
93         elem->entry_list = NEW_ARR_F(ir_node *, 0);
94
95         return pset_insert(ctx->blk_map, elem, HASH_PTR(block));
96 }
97
98 /**
99  * Traverse a block in pre order.
100  */
101 static void traverse_block_pre(ir_node *block, block_entry_t *entry, irg_walk_func *pre, void *env) {
102         int j;
103
104         for (j = ARR_LEN(entry->cf_list) - 1; j >= 0; --j) {
105                 ir_node *node = entry->cf_list[j];
106                 pre(node, env);
107         }
108
109         for (j = ARR_LEN(entry->df_list) - 1; j >= 0; --j) {
110                 ir_node *node = entry->df_list[j];
111                 pre(node, env);
112         }
113
114         for (j = ARR_LEN(entry->phi_list) - 1; j >= 0; --j) {
115                 ir_node *node = entry->phi_list[j];
116                 pre(node, env);
117         }
118
119         pre(block, env);
120 }
121
122 /**
123  * Traverse a block in post order.
124  */
125 void traverse_block_post(ir_node *block, block_entry_t *entry, irg_walk_func *post, void *env)  {
126         int j, n;
127
128         post(block, env);
129
130         for (j = 0, n = ARR_LEN(entry->phi_list); j < n; ++j) {
131                 ir_node *node = entry->phi_list[j];
132                 post(node, env);
133         }
134
135         for (j = 0, n = ARR_LEN(entry->df_list); j < n; ++j) {
136                 ir_node *node = entry->df_list[j];
137                 post(node, env);
138         }
139
140         for (j = 0, n = ARR_LEN(entry->cf_list); j < n; ++j) {
141                 ir_node *node = entry->cf_list[j];
142                 post(node, env);
143         }
144 }
145
146 /**
147  * traverse the pre order only, from End to Start
148  */
149 static void traverse_pre(blk_collect_data_t *blks, irg_walk_func *pre, void *env) {
150         int i;
151
152         for (i = ARR_LEN(blks->blk_list) - 1; i >= 0; --i) {
153                 ir_node       *block = blks->blk_list[i];
154                 block_entry_t *entry = block_find_entry(block, blks);
155
156                 traverse_block_pre(block, entry, pre, env);
157
158                 DEL_ARR_F(entry->entry_list);
159                 DEL_ARR_F(entry->phi_list);
160                 DEL_ARR_F(entry->df_list);
161                 DEL_ARR_F(entry->cf_list);
162         }
163 }
164
165 /**
166  * traverse the post order only, from Start to End
167  */
168 static void traverse_post(blk_collect_data_t *blks, irg_walk_func *post, void *env) {
169         int i, k;
170
171         for (i = 0, k = ARR_LEN(blks->blk_list); i < k; ++i) {
172                 ir_node       *block = blks->blk_list[i];
173                 block_entry_t *entry = block_find_entry(block, blks);
174
175                 traverse_block_post(block, entry, post, env);
176
177                 DEL_ARR_F(entry->entry_list);
178                 DEL_ARR_F(entry->phi_list);
179                 DEL_ARR_F(entry->df_list);
180                 DEL_ARR_F(entry->cf_list);
181         }
182 }
183
184 /**
185  * traverse both
186  */
187 static void traverse_both(blk_collect_data_t *blks, irg_walk_func *pre, irg_walk_func *post, void *env)
188 {
189         int i;
190
191         for (i = ARR_LEN(blks->blk_list) - 1; i >= 0; --i) {
192                 ir_node       *block = blks->blk_list[i];
193                 block_entry_t *entry = block_find_entry(block, blks);
194
195                 traverse_block_pre(block, entry, pre, env);
196         }
197
198         /* second step */
199         traverse_post(blks, post, env);
200 }
201
202 /**
203  * Do the traversal.
204  */
205 static void traverse_blocks(blk_collect_data_t *blks, irg_walk_func *pre, irg_walk_func *post, void *env) {
206         if      (!post) traverse_pre (blks, pre, env);
207         else if (!pre)  traverse_post(blks, post, env);
208         else            traverse_both(blks, pre, post, env);
209 }
210
211 typedef struct dom_traversal_t {
212         blk_collect_data_t *blks;
213         irg_walk_func      *pre;
214         irg_walk_func      *post;
215         void               *env;
216 } dom_traversal_t;
217
218 /**
219  * Dom block pre walker.
220  */
221 static void pre_block_visit(ir_node *block, void *env) {
222         dom_traversal_t *ctx   = env;
223         block_entry_t   *entry = block_find_entry(block, ctx->blks);
224
225         traverse_block_pre(block, entry, ctx->pre, ctx->env);
226 }
227
228 /**
229  * Dom block post walker.
230  */
231 static void post_block_visit(ir_node *block, void *env) {
232         dom_traversal_t *ctx   = env;
233         block_entry_t   *entry = block_find_entry(block, ctx->blks);
234
235         traverse_block_post(block, entry, ctx->post, ctx->env);
236 }
237
238 /**
239  * Do the traversal in the dominator tree.
240  */
241 static void traverse_dom_blocks(blk_collect_data_t* blks, irg_walk_func *pre, irg_walk_func *post, void *env) {
242         dom_traversal_t ctx;
243
244         ctx.blks = blks;
245         ctx.pre  = pre;
246         ctx.post = post;
247         ctx.env  = env;
248
249         dom_tree_walk_irg(current_ir_graph,
250                 pre != NULL ? pre_block_visit : NULL,
251                 post != NULL ? post_block_visit : NULL,
252                 &ctx);
253 }
254
255 /**
256  * walks over the graph and collects all blocks and all block entries
257  */
258 static void collect_walk(ir_node *node, blk_collect_data_t *env)
259 {
260         int           i, is_phi;
261         block_entry_t *entry;
262         ir_node       *block;
263
264         mark_irn_visited(node);
265
266         if (node->op == op_Block) {
267                 /* predecessors of a block are control flow nodes */
268                 for (i = _get_walk_arity(env, node) - 1; i >= 0; --i) {
269                         ir_node *pred = _get_walk_irn_n(env, node, i);
270                         ir_node *blk  = get_nodes_block(pred);
271
272                         if (!irn_visited(pred)) {
273                                 collect_walk(pred, env);
274
275                                 /* control flow predecessors are always block inputs */
276                                 entry = block_find_entry(blk, env);
277                                 ARR_APP1(ir_node *, entry->entry_list, pred);
278                         }
279                 }
280
281                 /* it's a block, put it into the block list */
282                 if (node == get_irg_end_block(current_ir_graph)) {
283                         /* Put the end block always last. If we don't do it here,
284                          * it might be placed elsewhere if the graph contains
285                          * endless loops.
286                          */
287                 } else {
288                         ARR_APP1(ir_node *, env->blk_list, node);
289                 }
290         }
291         else {
292                 block = get_nodes_block(node);
293
294                 if (!irn_visited(block))
295                         collect_walk(block, env);
296
297                 is_phi = is_Phi(node);
298                 for (i = _get_walk_arity(env, node) - 1; i >= 0; --i) {
299                         ir_node *pred = _get_walk_irn_n(env, node, i);
300
301                         if (!irn_visited(pred)) {
302                                 collect_walk(pred, env);
303
304                                 /* BEWARE: predecessors of End nodes might be blocks */
305                                 if (is_no_Block(pred)) {
306                                         ir_node *blk  = get_nodes_block(pred);
307
308                                         /*
309                                          * Note that Phi predecessors are always block entries
310                                          * because Phi edges are always "outside" a block
311                                          */
312                                         if (block != blk || is_phi) {
313                                                 entry = block_find_entry(blk, env);
314                                                 ARR_APP1(ir_node *, entry->entry_list, pred);
315                                         }
316                                 }
317                         }
318                 }
319         }
320 }
321
322 /**
323  * walks over the nodes of a block
324  * and collects them into the right list
325  */
326 static void collect_blks_lists(ir_node *node, ir_node *block,
327                                block_entry_t *entry, blk_collect_data_t *env)
328 {
329         int i;
330
331         mark_irn_visited(node);
332
333         /*
334          * Do not descent into Phi predecessors, these are always
335          * outside the current block because Phi edges are always
336          * "outside".
337          */
338         if (! is_Phi(node)) {
339                 for (i = _get_walk_arity(env, node) - 1; i >= 0; --i) {
340                         ir_node *pred = _get_walk_irn_n(env, node, i);
341
342                         /* BEWARE: predecessors of End nodes might be blocks */
343                         if (is_no_Block(pred)) {
344                                 ir_node *blk  = get_nodes_block(pred);
345
346                                 if (!irn_visited(pred)) {
347                                         if (block != blk)
348                                                 continue;
349                                         collect_blks_lists(pred, block, entry, env);
350                                 }
351                         }
352                 }
353         } else {
354                 ARR_APP1(ir_node *, entry->phi_list, node);
355                 return;
356         }
357
358         if (get_irn_mode(node) == mode_X) {
359                 ARR_APP1(ir_node *, entry->cf_list, node);
360         } else {
361                 ARR_APP1(ir_node *, entry->df_list, node);
362         }
363 }
364
365 /**
366  * walk over the graph and collect all lists
367  */
368 static void collect_lists(blk_collect_data_t *env)
369 {
370         int             i, j;
371         ir_node         *block, *node;
372         block_entry_t   *entry;
373
374         inc_irg_visited(current_ir_graph);
375
376         for (i = ARR_LEN(env->blk_list) - 1; i >= 0; --i) {
377                 block = env->blk_list[i];
378                 entry = block_find_entry(block, env);
379
380                 for (j = ARR_LEN(entry->entry_list) - 1; j >= 0; --j) {
381                         node = entry->entry_list[j];
382
383                         /* a entry might already be visited due to Phi loops */
384                         if (node->visited < current_ir_graph->visited)
385                                 collect_blks_lists(node, block, entry, env);
386                 }
387         }
388 }
389
390 /**
391  * Intraprozedural graph walker over blocks.
392  */
393 static void
394 do_irg_walk_blk(ir_graph *irg, irg_walk_func *pre, irg_walk_func *post, void *env, unsigned follow_deps,
395                 void (*traverse)(blk_collect_data_t* blks, irg_walk_func *pre, irg_walk_func *post, void *env))
396 {
397         ir_node            *end_node = get_irg_end(irg);
398         ir_node            *end_blk = get_irg_end_block(irg);
399         blk_collect_data_t blks;
400         block_entry_t      *entry;
401
402 #ifdef INTERPROCEDURAL_VIEW
403         /* switch off interprocedural view */
404         int old_view       = get_interprocedural_view();
405         set_interprocedural_view(0);
406 #endif
407
408         obstack_init(&blks.obst);
409         blks.blk_map     = new_pset(addr_cmp, 1);
410         blks.blk_list    = NEW_ARR_F(ir_node *, 0);
411         blks.follow_deps = follow_deps != 0;
412
413         /* first step: traverse the graph and fill the lists */
414         ir_reserve_resources(irg, IR_RESOURCE_IRN_VISITED);
415         inc_irg_visited(irg);
416         collect_walk(end_node, &blks);
417
418         /* add the end block */
419         ARR_APP1(ir_node *, blks.blk_list, end_blk);
420
421         /* and the end node */
422         entry = block_find_entry(end_blk, &blks);
423         ARR_APP1(ir_node *, entry->entry_list, end_node);
424
425         collect_lists(&blks);
426
427         /* second step: traverse the list */
428         traverse(&blks, pre, post, env);
429
430         DEL_ARR_F(blks.blk_list);
431         del_pset(blks.blk_map);
432         obstack_free(&blks.obst, NULL);
433
434 #ifdef INTERPROCEDURAL_VIEW
435         set_interprocedural_view(old_view);
436 #endif
437         ir_free_resources(irg, IR_RESOURCE_IRN_VISITED);
438 }
439
440 void irg_walk_blkwise_graph(ir_graph *irg, irg_walk_func *pre, irg_walk_func *post, void *env) {
441         ir_graph * rem = current_ir_graph;
442
443         hook_irg_walk_blkwise(irg, (generic_func *)pre, (generic_func *)post);
444         current_ir_graph = irg;
445         do_irg_walk_blk(irg, pre, post, env, 0, traverse_blocks);
446         current_ir_graph = rem;
447 }
448
449 void irg_walk_in_or_dep_blkwise_graph(ir_graph *irg, irg_walk_func *pre, irg_walk_func *post, void *env) {
450         ir_graph * rem = current_ir_graph;
451
452         hook_irg_walk_blkwise(irg, (generic_func *)pre, (generic_func *)post);
453         current_ir_graph = irg;
454         do_irg_walk_blk(irg, pre, post, env, 1, traverse_blocks);
455         current_ir_graph = rem;
456 }
457
458 void irg_walk_blkwise_dom_graph(ir_graph *irg, irg_walk_func *pre, irg_walk_func *post, void *env) {
459         ir_graph * rem = current_ir_graph;
460
461         hook_irg_walk_blkwise(irg, (generic_func *)pre, (generic_func *)post);
462         current_ir_graph = irg;
463         do_irg_walk_blk(irg, pre, post, env, 0, traverse_dom_blocks);
464         current_ir_graph = rem;
465 }