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[libfirm] / ir / ana / callgraph.h
index 89fd0f1..79d9353 100644 (file)
 /*
- * Project:     libFIRM
- * File name:   ir/ana/callgraph.h
- * Purpose:     Representation and computation of the callgraph.
- * Author:      Goetz Lindenmaier
- * Modified by:
- * Created:     21.7.2004
- * CVS-ID:      $Id$
- * Copyright:   (c) 2004 Universität Karlsruhe
- * Licence:     This file protected by GPL -  GNU GENERAL PUBLIC LICENSE.
+ * Copyright (C) 1995-2007 University of Karlsruhe.  All right reserved.
+ *
+ * This file is part of libFirm.
+ *
+ * This file may be distributed and/or modified under the terms of the
+ * GNU General Public License version 2 as published by the Free Software
+ * Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
+ * packaging of this file.
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+ * Licensees holding valid libFirm Professional Edition licenses may use
+ * this file in accordance with the libFirm Commercial License.
+ * Agreement provided with the Software.
+ *
+ * This file is provided AS IS with NO WARRANTY OF ANY KIND, INCLUDING THE
+ * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
+ * PURPOSE.
  */
 
-#ifndef _CALLGRAPH_H_
-#define _CALLGRAPH_H_
-
 /**
-* @file callgraph.h
-*
-*  This file contains defines the representation of the callgraph.
-*  The nodes of the call graph are ir_graphs.  The edges between
-*  The nodes are calling relation.  I.e., if method a calls method
-*  b at some point, there is an edge between a and b.
-*
-*  Further this file contains an algorithm to construct the call
-*  graph.  The construction of the callgraph uses the callee
-*  information in Call nodes to determine which methods are called.
-*
-*  Finally this file contains an algorithm that computes backedges
-*  in the callgraph, i.e., the algorithm finds possibly recursive calls.
-*  The algorithm computes an upper bound of all recursive calls.
-*
-*/
-
-#include "irgraph.h"
-
-/** The functions that call irg. */
+ * @file
+ * @brief       Representation and computation of the callgraph.
+ * @author      Goetz Lindenmaier
+ * @date        21.7.2004
+ * @version     $Id$
+ * @summary
+ *  This file contains the representation of the callgraph.
+ *  The nodes of the call graph are ir_graphs.  The edges between
+ *  the nodes are calling relations.  I.e., if method a calls method
+ *  b at some point, there is an edge between a and b.
+ *
+ *  Further this file contains an algorithm to construct the call
+ *  graph.  The construction of the callgraph uses the callee
+ *  information in Call nodes to determine which methods are called.
+ *
+ *  Finally this file contains an algorithm that computes backedges
+ *  in the callgraph, i.e., the algorithm finds possibly recursive calls.
+ *  The algorithm computes an upper bound of all recursive calls.
+ */
+#ifndef FIRM_ANA_CALLGRAPH_H
+#define FIRM_ANA_CALLGRAPH_H
+
+#include "firm_types.h"
+
+/** Flag to indicate state of callgraph. */
+typedef enum {
+       irp_callgraph_none,                   /**< No callgraph allocated. */
+       irp_callgraph_consistent,             /**< Callgraph constistent but calltree is inconsistent */
+       irp_callgraph_inconsistent,           /**< Callgraph is allocated but inconsistent. */
+       irp_callgraph_and_calltree_consistent /**< Both callgraph and calltree are consistent. */
+} irp_callgraph_state;
+
+/** Returns the callgraph state of the program representation. */
+irp_callgraph_state get_irp_callgraph_state(void);
+
+/** Sets the callgraph state of the program representation. */
+void                set_irp_callgraph_state(irp_callgraph_state s);
+
+/** Returns the number of procedures that call the given irg. */
 int       get_irg_n_callers(ir_graph *irg);
+
+/** Returns the caller at position pos. */
 ir_graph *get_irg_caller(ir_graph *irg, int pos);
-/* int       is_irg_caller_backedge(ir_graph *irg, int pos);  not implemented */
 
-/** The functions called by irg. */
+/** Returns non-zero if the caller at position pos is "a backedge", i.e. a recursion. */
+int       is_irg_caller_backedge(ir_graph *irg, int pos);
+
+/** Returns non-zero if the irg has a backedge caller. */
+int       has_irg_caller_backedge(ir_graph *irg);
+
+/** Returns the maximal loop depth of call nodes that call along this edge. */
+int       get_irg_caller_loop_depth(ir_graph *irg, int pos);
+
+/** Returns the number of procedures that are called by the given irg. */
 int       get_irg_n_callees(ir_graph *irg);
+
+/** Returns the callee at position pos. */
 ir_graph *get_irg_callee(ir_graph *irg, int pos);
+
+/** Returns non-zero if the callee at position pos is "a backedge", i.e. a recursion. */
 int       is_irg_callee_backedge(ir_graph *irg, int pos);
 
+/** Returns non-zero if the irg has a backedge callee. */
+int       has_irg_callee_backedge(ir_graph *irg);
+
+/** Returns the maximal loop depth of call nodes that call along this edge. */
+int       get_irg_callee_loop_depth(ir_graph *irg, int pos);
+
+/** Returns the maximal loop depth of all paths from an external visible method to
+    this irg. */
+int       get_irg_loop_depth(ir_graph *irg);
+
+/** Returns the maximal recursion depth of all paths from an external visible method to
+    this irg. */
+int       get_irg_recursion_depth(ir_graph *irg);
+
+/** Returns the method execution frequency of a graph. */
+double get_irg_method_execution_frequency(ir_graph *irg);
 
-/** Construct and destruct the callgraph. */
+/**
+ * Construct the callgraph. Expects callee information, i.e.,
+ * irg_callee_info_consistent must be set.  This can be computed with
+ * cgana().
+ */
 void compute_callgraph(void);
+
+/** Destruct the callgraph. */
 void free_callgraph(void);
 
-/** Compute the backedges that represent recursions. */
+
+/** A function type for functions passed to the callgraph walker. */
+typedef void callgraph_walk_func(ir_graph *g, void *env);
+
+/**
+ * Walks over the callgraph.
+ *
+ * Walks over the callgraph, starting at the irp main graph.
+ * Visits ALL graphs in the irp, even if not reached by the main irg, but for
+ * those the call order is not guaranteed.
+ *
+ * Executes pre before visiting the predecessor of a node, post after.
+ * The void* env can be used to pass status information between the
+ * pre and post functions.
+ *
+ * @param pre  - walker function, executed before the predecessor of a node are visited
+ * @param post - walker function, executed after the predecessor of a node are visited
+ * @param env  - environment, passed to pre and post
+ */
+void callgraph_walk(callgraph_walk_func *pre, callgraph_walk_func *post, void *env);
+
+/**
+ * Compute the backedges that represent recursions and a looptree.
+ */
 void find_callgraph_recursions(void);
 
+/** Compute interprocedural performance estimates.
+ *
+ *  Computes
+ *   - the loop depth of the method.
+ *     The loop depth of an edge between two methods is the
+ *     maximal loop depth of the Call nodes that call along this edge.
+ *     The loop depth of the method is the loop depth of the most expensive
+ *     path from main().
+ *   - The recursion depth.  The maximal number of recursions passed
+ *     on all paths reaching this method.
+ *   - The execution frequency.  As loop depth, but the edge weight is the sum
+ *     of the execution frequencies of all Calls along the edge.
+ *
+ * Expects the main irg is set, see set_irp_main_irg();
+ **/
+void compute_performance_estimates(void);
+
+/** Computes the interprocedural loop nesting information.
+ *
+ * Computes two numbers for each irg:  the depth it is called in 'normal'
+ * loops and the depth of recursions it is in.
+ *
+ * Computes callee info and the callgraph if
+ * this information is not available.
+ *
+ * Expects the main irg is set, see set_irp_main_irg();
+ */
+void analyse_loop_nesting_depth(void);
+
+/** The state of loop nesting depth. */
+typedef enum {
+       loop_nesting_depth_none,         /**< Loop nesting depths are not computed, no memory is
+                                             allocated, access fails. */
+       loop_nesting_depth_consistent,   /**< Loop nesting depth information is computed and correct. */
+       loop_nesting_depth_inconsistent  /**< Loop nesting depth is computed but the graphs have been
+                                             changed since. */
+} loop_nesting_depth_state;
+
+/** Returns the nesting depth state of the program representation. */
+loop_nesting_depth_state get_irp_loop_nesting_depth_state(void);
+
+/** Sets the nesting depth state of the program representation. */
+void                     set_irp_loop_nesting_depth_state(loop_nesting_depth_state s);
+
+/** Marks the nesting depth state of the program representation as inconsistent. */
+void                     set_irp_loop_nesting_depth_state_inconsistent(void);
+
 
 #endif /* _CALLGRAPH_H_ */