New inlining schema implemented:
[libfirm] / ir / ana / irscc.c
index 3c8dcd6..8ce6f04 100644 (file)
@@ -1,34 +1,53 @@
-/* Copyright (C) 2002 by Universitaet Karlsruhe
-** All rights reserved.
-**
-** Authors:  Goetz Lindenmaier
-**
-** irscc.c  Computing the strongly connected regions and building
-** backedge/loop datastructures.
-**
-*/
-
-/* $Id$ */
+/*
+ * Project:     libFIRM
+ * File name:   ir/ana/irscc.c
+ * Purpose:     Compute the strongly connected regions and build
+ *              backedge/loop datastructures.
+ *              A variation on the Tarjan algorithm. See also [Trapp:99],
+ *              Chapter 5.2.1.2.
+ * Author:      Goetz Lindenmaier
+ * Modified by:
+ * Created:     7.2002
+ * CVS-ID:      $Id$
+ * Copyright:   (c) 2002-2003 Universität Karlsruhe
+ * Licence:     This file protected by GPL -  GNU GENERAL PUBLIC LICENSE.
+ */
+
+#ifdef HAVE_CONFIG_H
+#include "config.h"
+#endif
 
 #include <string.h>
 
 #include "irloop_t.h"
-#include "irnode.h"
+#include "irnode_t.h"
 #include "irgraph_t.h"
 #include "array.h"
-#include "xprintf.h"
+#include "pmap.h"
 #include "irgwalk.h"
-#include "irprog.h"
+#include "irprog_t.h"
+#include "irdump.h"
 
 ir_graph *outermost_ir_graph;      /* The outermost graph the scc is computed
-                                     for */
+                      for */
 static ir_loop *current_loop;      /* Current loop construction is working
-                                     on. */
+                      on. */
 static int loop_node_cnt = 0;      /* Counts the number of allocated loop nodes.
-                                     Each loop node gets a unique number.
-                                     What for? ev. remove. @@@ */
+                      Each loop node gets a unique number.
+                      What for? ev. remove. @@@ */
 static int current_dfn = 1;        /* Counter to generate depth first numbering
-                                     of visited nodes.  */
+                      of visited nodes.  */
+
+void link_to_reg_end (ir_node *n, void *env);
+void set_projx_link(ir_node *cb_projx, ir_node *end_projx);
+ir_node *get_projx_link(ir_node *cb_projx);
+
+/**********************************************************************/
+/* Node attributes                                                   **/
+/**********************************************************************/
+
+/* A map to get from irnodes to loop nodes. */
+static pmap *node_loop_map = NULL;
 
 /**********************************************************************/
 /* Node attributes needed for the construction.                      **/
@@ -38,7 +57,7 @@ typedef struct scc_info {
   bool in_stack;         /* Marks whether node is on the stack. */
   int dfn;               /* Depth first search number. */
   int uplink;            /* dfn number of ancestor. */
-  ir_loop *loop;         /* Refers to the containing loop. */
+  /*  ir_loop *loop;         *//* Refers to the containing loop. */
   /*
       struct section *section;
       xset def;
@@ -46,7 +65,7 @@ typedef struct scc_info {
   */
 } scc_info;
 
-static INLINE scc_info* new_scc_info() {
+static INLINE scc_info* new_scc_info(void) {
   scc_info *info = obstack_alloc (outermost_ir_graph->obst, sizeof (scc_info));
   memset (info, 0, sizeof (scc_info));
   return info;
@@ -55,61 +74,96 @@ static INLINE scc_info* new_scc_info() {
 static INLINE void
 mark_irn_in_stack (ir_node *n) {
   assert(get_irn_link(n));
-  ((scc_info *)get_irn_link(n))->in_stack = true;
+  /*  to slow */
+  /* ((scc_info *)get_irn_link(n))->in_stack = true; */
+  ((scc_info *)n->link)->in_stack = true;
 }
 
 static INLINE void
 mark_irn_not_in_stack (ir_node *n) {
   assert(get_irn_link(n));
-  ((scc_info *)get_irn_link(n))->in_stack = false;
+  /*  to slow */
+  /* ((scc_info *)get_irn_link(n))->in_stack = false; */
+  ((scc_info *)n->link)->in_stack = false;
 }
 
 static INLINE bool
 irn_is_in_stack (ir_node *n) {
   assert(get_irn_link(n));
-  return ((scc_info *)get_irn_link(n))->in_stack;
+  /*  to slow */
+  /* return ((scc_info *)get_irn_link(n))->in_stack; */
+  return ((scc_info *)n->link)->in_stack;
 }
 
 static INLINE void
 set_irn_uplink (ir_node *n, int uplink) {
   assert(get_irn_link(n));
-  ((scc_info *)get_irn_link(n))->uplink = uplink;
+  /*  to slow */
+  /* ((scc_info *)get_irn_link(n))->uplink = uplink; */
+  ((scc_info *)n->link)->uplink = uplink;
 }
 
 static INLINE int
 get_irn_uplink (ir_node *n) {
   assert(get_irn_link(n));
-  return ((scc_info *)get_irn_link(n))->uplink;
+  /*  from fast to slow */
+  /* return ((scc_info *)get_irn_link(n))->uplink; */
+  return ((scc_info *)n->link)->uplink;
 }
 
 static INLINE void
 set_irn_dfn (ir_node *n, int dfn) {
-  if (! get_irn_link(n)) { DDMN(n); DDME(get_irg_ent(current_ir_graph));}
   assert(get_irn_link(n));
-  ((scc_info *)get_irn_link(n))->dfn = dfn;
+  /*  to slow */
+  /* ((scc_info *)get_irn_link(n))->dfn = dfn; */
+  ((scc_info *)n->link)->dfn = dfn;
 }
 
 static INLINE int
 get_irn_dfn (ir_node *n) {
   assert(get_irn_link(n));
-  return ((scc_info *)get_irn_link(n))->dfn;
+  /*  to slow */
+  /* return ((scc_info *)get_irn_link(n))->dfn; */
+  return ((scc_info *)n->link)->dfn;
 }
 
+#if 0
+/* Replaced node loop map by real field as hash access dominates runtime
+ * of the algorithm. ! */
 /* Uses temporary information to set the loop */
-static INLINE void
-set_irn_loop_tmp (ir_node *n, ir_loop* loop) {
-  assert(get_irn_link(n));
-  ((scc_info *)get_irn_link(n))->loop = loop;
+INLINE void
+set_irn_loop (ir_node *n, ir_loop* loop) {
+  assert(node_loop_map && "not initialized!");
+  pmap_insert(node_loop_map, (void *)n, (void *)loop);
 }
 
 /* Uses temporary information to get the loop */
-static INLINE ir_loop *
-get_irn_loop_tmp (ir_node *n) {
-  assert(get_irn_link(n));
-  return ((scc_info *)get_irn_link(n))->loop;
+INLINE ir_loop *
+get_irn_loop (ir_node *n) {
+  ir_loop *res = NULL;
+  if (!node_loop_map) return NULL;
+
+  if (pmap_contains(node_loop_map, (void *)n))
+    res = (ir_loop *) pmap_get(node_loop_map, (void *)n);
+
+  return res;
+}
+#else
+INLINE void
+set_irn_loop (ir_node *n, ir_loop* loop) {
+  n->loop = loop;
 }
 
-ir_loop *find_nodes_loop (ir_node *n, ir_loop *l) {
+/* Uses temporary information to get the loop */
+INLINE ir_loop *
+get_irn_loop (ir_node *n) {
+  return n->loop;
+}
+#endif
+
+
+#if 0
+static ir_loop *find_nodes_loop (ir_node *n, ir_loop *l) {
   int i;
   ir_loop *res = NULL;
 
@@ -134,6 +188,7 @@ ir_loop * get_irn_loop(ir_node *n) {
   l = find_nodes_loop(n, l);
   return l;
 }
+#endif
 
 /**********************************************************************/
 /* A stack.                                                          **/
@@ -142,7 +197,7 @@ ir_loop * get_irn_loop(ir_node *n) {
 static ir_node **stack = NULL;
 static int tos = 0;                /* top of stack */
 
-static INLINE void init_stack() {
+static INLINE void init_stack(void) {
   if (stack) {
     ARR_RESIZE (ir_node *, stack, 1000);
   } else {
@@ -151,16 +206,18 @@ static INLINE void init_stack() {
   tos = 0;
 }
 
-static INLINE void free_stack() {
+#if 0
+static INLINE void free_stack(void) {
   DEL_ARR_F(stack);
   stack = NULL;
   tos = 0;
 }
+#endif
 
 static INLINE void
 push (ir_node *n)
 {
-  //DDMN(n);
+  /*DDMN(n);*/
 
   if (tos == ARR_LEN (stack)) {
     int nlen = ARR_LEN (stack) * 2;
@@ -184,15 +241,51 @@ static INLINE void
 pop_scc_to_loop (ir_node *n)
 {
   ir_node *m;
+  int i = 0;
 
-  for (;;) {
+  /*for (;;) {*/
+  do
+    {
     m = pop();
-    set_irn_dfn(m, loop_node_cnt);
     loop_node_cnt++;
+    set_irn_dfn(m, loop_node_cnt);
     add_loop_node(current_loop, m);
-    set_irn_loop_tmp(m, current_loop);
-    if (m==n) break;
-  }
+    set_irn_loop(m, current_loop);
+    i++;
+    /*    if (m==n) break;*/
+    } while(m != n);
+
+  if(i > 1)
+    printf("Mehr als eine Iteration!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!11111\n");
+}
+
+/* GL ??? my last son is my grandson???  Removes loops with no
+   ir_nodes in them.  Such loops have only another loop as son. (Why
+   can't they have two loops as sons? Does it never get that far? ) */
+static void close_loop (ir_loop *l)
+{
+  int last = get_loop_n_elements(l) - 1;
+  loop_element lelement = get_loop_element(l, last);
+  ir_loop *last_son = lelement.son;
+
+  if (get_kind(last_son) == k_ir_loop &&
+      get_loop_n_elements(last_son) == 1)
+    {
+      ir_loop *gson;
+
+      lelement = get_loop_element(last_son, 0);
+      gson = lelement.son;
+      if(get_kind(gson) == k_ir_loop)
+    {
+          loop_element new_last_son;
+
+      gson -> outer_loop = l;
+          new_last_son.son = gson;
+      l -> children[last] = new_last_son;
+    }
+    }
+
+  current_loop = l;
 }
 
 /* Removes and unmarks all nodes up to n from the stack.
@@ -222,8 +315,9 @@ ir_loop *new_loop (void) {
   son = (ir_loop *) obstack_alloc (outermost_ir_graph->obst, sizeof (ir_loop));
   memset (son, 0, sizeof (ir_loop));
   son->kind = k_ir_loop;
-  son->sons = NEW_ARR_F (ir_loop *, 0);
-  son->nodes = NEW_ARR_F (ir_node *, 0);
+  son->children = NEW_ARR_F (loop_element, 0);
+  son->n_nodes = 0;
+  son->n_sons=0;
   if (father) {
     son->outer_loop = father;
     add_loop_son(father, son);
@@ -233,21 +327,28 @@ ir_loop *new_loop (void) {
     son->depth = 0;
   }
 
+#ifdef DEBUG_libfirm
+  son->loop_nr = get_irp_new_node_nr();
+  son->link = NULL;
+#endif
+
   current_loop = son;
   return father;
 }
 
+#if 0
 /* Finishes the datastructures, copies the arrays to the obstack
-   of current_ir_graph. */
-void mature_loop (ir_loop *loop) {
+   of current_ir_graph.
+   A. Schoesser: Caution: loop -> sons is gone. */
+static void mature_loop (ir_loop *loop) {
   ir_loop **new_sons;
-  ir_node **new_nods;
 
   new_sons = NEW_ARR_D (ir_loop *, current_ir_graph->obst, ARR_LEN(loop->sons));
   memcpy (new_sons, loop->sons, sizeof (ir_loop *) * ARR_LEN(loop->sons));
   DEL_ARR_F(loop->sons);
   loop->sons = new_sons;
 }
+#endif
 
 /* Returns outer loop, itself if outermost. */
 ir_loop *get_loop_outer_loop (ir_loop *loop) {
@@ -264,31 +365,134 @@ int get_loop_depth (ir_loop *loop) {
 /* Returns the number of inner loops */
 int      get_loop_n_sons (ir_loop *loop) {
   assert(loop && loop->kind == k_ir_loop);
-  return ARR_LEN(loop->sons);
+  return(loop -> n_sons);
 }
+
+/* Returns the pos`th loop_node-child              *
+ * TODO: This method isn`t very efficient !        *
+ * Returns NULL if there isnt`t a pos`th loop_node */
 ir_loop *get_loop_son (ir_loop *loop, int pos) {
+  int child_nr = 0, loop_nr = -1;
+
   assert(loop && loop->kind == k_ir_loop);
-  return loop->sons[pos];
+  while(child_nr < ARR_LEN(loop->children))
+   {
+    if(*(loop -> children[child_nr].kind) == k_ir_loop)
+      loop_nr++;
+    if(loop_nr == pos)
+      return(loop -> children[child_nr].son);
+    child_nr++;
+   }
+  return NULL;
 }
-static INLINE void
+
+/* Use EXCLUSIVELY this function to add sons, otherwise the loop->n_sons
+   is invalid! */
+
+INLINE void
 add_loop_son(ir_loop *loop, ir_loop *son) {
+  loop_element lson;
+  lson.son = son;
   assert(loop && loop->kind == k_ir_loop);
-  ARR_APP1 (ir_loop *, loop->sons, son);
+  assert(get_kind(son) == k_ir_loop);
+  ARR_APP1 (loop_element, loop->children, lson);
+  loop -> n_sons++;
 }
 
 /* Returns the number of nodes in the loop */
 int      get_loop_n_nodes (ir_loop *loop) {
   assert(loop); assert(loop->kind == k_ir_loop);
-  return ARR_LEN(loop->nodes);
+  return loop -> n_nodes;
+/*  return ARR_LEN(loop->nodes); */
 }
+
+/* Returns the pos`th ir_node-child                *
+ * TODO: This method isn`t very efficient !        *
+ * Returns NULL if there isnt`t a pos`th ir_node   */
 ir_node *get_loop_node (ir_loop *loop, int pos) {
+  int child_nr, node_nr = -1;
+
   assert(loop && loop->kind == k_ir_loop);
-  return loop->nodes[pos];
+  assert(pos < get_loop_n_nodes(loop));
+
+  for (child_nr = 0; child_nr < ARR_LEN(loop->children); child_nr++) {
+    if(*(loop -> children[child_nr].kind) == k_ir_node)
+      node_nr++;
+    if(node_nr == pos)
+      return(loop -> children[child_nr].node);
+  }
+  DDML(loop);
+  printf("pos: %d\n", pos);
+  assert(0 && "no child at pos found");
+  return NULL;
 }
-static INLINE void
+
+/* Use EXCLUSIVELY this function to add nodes, otherwise the loop->n_nodes
+   is invalid! */
+
+INLINE void
 add_loop_node(ir_loop *loop, ir_node *n) {
+  loop_element ln;
+  ln.node = n;
+  assert(loop && loop->kind == k_ir_loop);
+  assert(get_kind(n) == k_ir_node);
+  ARR_APP1 (loop_element, loop->children, ln);
+  loop->n_nodes++;
+}
+
+/** Returns the number of elements contained in loop.  */
+int get_loop_n_elements (ir_loop *loop) {
+  assert(loop && loop->kind == k_ir_loop);
+  return(ARR_LEN(loop->children));
+}
+
+/*
+ Returns the pos`th loop element.
+ This may be a loop_node or a ir_node. The caller of this function has
+ to check the *(loop_element.kind) field for "k_ir_node" or "k_ir_loop"
+ and then select the apropriate "loop_element.node" or "loop_element.son".
+*/
+
+loop_element get_loop_element (ir_loop *loop, int pos) {
+  assert(loop && loop->kind == k_ir_loop && pos < ARR_LEN(loop->children));
+
+  return(loop -> children[pos]);
+}
+
+int get_loop_element_pos(ir_loop *loop, void *le) {
+  int i;
   assert(loop && loop->kind == k_ir_loop);
-  ARR_APP1 (ir_node *, loop->nodes, n);
+
+  for (i = 0; i < get_loop_n_elements(loop); i++)
+    if (get_loop_element(loop, i).node == le) return i;
+  return -1;
+}
+
+int get_loop_loop_nr(ir_loop *loop) {
+  assert(loop && loop->kind == k_ir_loop);
+#ifdef DEBUG_libfirm
+  return loop->loop_nr;
+#else
+  return (int)loop;
+#endif
+}
+
+
+/** A field to connect additional information to a loop.  Only valid
+    if libfirm_debug is set. */
+void  set_loop_link (ir_loop *loop, void *link) {
+  assert(loop && loop->kind == k_ir_loop);
+#ifdef DEBUG_libfirm
+  loop->link = link;
+#endif
+}
+void *get_loop_link (const ir_loop *loop) {
+  assert(loop && loop->kind == k_ir_loop);
+#ifdef DEBUG_libfirm
+  return loop->link;
+#else
+  return NULL;
+#endif
 }
 
 /* The outermost loop is remarked in the surrounding graph. */
@@ -301,6 +505,7 @@ ir_loop *get_irg_loop(ir_graph *irg) {
   return irg->loop;
 }
 
+
 /**********************************************************************/
 /* Constructing and destructing the loop/backedge information.       **/
 /**********************************************************************/
@@ -309,7 +514,6 @@ ir_loop *get_irg_loop(ir_graph *irg) {
 
 static INLINE void
 init_node (ir_node *n, void *env) {
-  int i;
   set_irn_link (n, new_scc_info());
   clear_backedges(n);
 #if 0
@@ -331,19 +535,26 @@ init_node (ir_node *n, void *env) {
        The mem is not lost as its on the obstack. */
     ir_node *cb = get_Proj_pred(n);
     if ((get_irn_op(cb) == op_CallBegin) ||
-       (get_irn_op(cb) == op_EndReg) ||
-       (get_irn_op(cb) == op_EndExcept)) {
+    (get_irn_op(cb) == op_EndReg) ||
+    (get_irn_op(cb) == op_EndExcept)) {
       init_node(cb, NULL);
       init_node(get_nodes_Block(cb), NULL);
     }
+  }
 #endif
 }
 
 static INLINE void
-init_scc (ir_graph *irg) {
+init_scc_common (void) {
   current_dfn = 1;
   loop_node_cnt = 0;
+  if (!node_loop_map) node_loop_map = pmap_create();
   init_stack();
+}
+
+static INLINE void
+init_scc (ir_graph *irg) {
+  init_scc_common();
   irg_walk_graph (irg, init_node, NULL, NULL);
   /*
   irg_walk (irg, link_to_reg_end, NULL, NULL);
@@ -351,31 +562,17 @@ init_scc (ir_graph *irg) {
 }
 
 static INLINE void
-init_ip_scc () {
-  current_dfn = 1;
-  loop_node_cnt = 0;
-  init_stack();
+init_ip_scc (void) {
+  init_scc_common();
   cg_walk (init_node, NULL, NULL);
-}
-#if 0
-Works, but is inefficient.
-static INLINE void
-init_ip_scc () {
-  int i;
-  interprocedural_view = 1;
-  current_dfn = 1;
-  loop_node_cnt = 0;
-  init_stack();
-  for (i = 0; i < get_irp_n_irgs(); i++) {
-    current_ir_graph = get_irp_irg(i);
-    irg_walk_graph (current_ir_graph, init_node, NULL, NULL);
-    /* @@@ decrease max_visited to avoide double walks */
-  }
-}
+
+#if EXPERIMENTAL_LOOP_TREE
+  cg_walk (link_to_reg_end, NULL, NULL);
 #endif
+}
 
 /* Condition for breaking the recursion. */
-bool is_outermost_Start(ir_node *n) {
+static bool is_outermost_Start(ir_node *n) {
   /* Test whether this is the outermost Start node.  If so
      recursion must end. */
   if ((get_irn_op(n) == op_Block)     &&
@@ -392,22 +589,53 @@ bool is_outermost_Start(ir_node *n) {
   if ((get_irn_op(n) == op_Block) &&
       (n == get_irg_start_block(current_ir_graph))) {
     if ((!interprocedural_view)  ||
-       (current_ir_graph == outermost_ir_graph))
+    (current_ir_graph == outermost_ir_graph))
       return true;
   }
 #endif
   return false;
 }
 
-/* Don't walk from nodes to blocks except for Control flow operations. */
+/* When to walk from nodes to blocks. Only for Control flow operations? */
 static INLINE int
 get_start_index(ir_node *n) {
-  if (is_cfop(n) || is_fragile_op(n) || get_irn_op(n) == op_Start)
-    return -1;
-  else
+#undef BLOCK_BEFORE_NODE
+#define BLOCK_BEFORE_NODE 1
+
+#if BLOCK_BEFORE_NODE
+
+  /* This version assures, that all nodes are ordered absolutely.  This allows
+     to undef all nodes in the heap analysis if the block is false, which means
+     not reachable.
+     I.e., with this code, the order on the loop tree is correct. But a (single)
+     test showed the loop tree is deeper.   */
+  if (get_irn_op(n) == op_Phi   ||
+      get_irn_op(n) == op_Block ||
+      (get_irn_op(n) == op_Filter && interprocedural_view) ||
+      (get_irg_pinned(get_irn_irg(n)) == floats &&
+       get_op_pinned(get_irn_op(n)) == floats))
+    // Here we could test for backedge at -1 which is illegal
     return 0;
+  else
+    return -1;
+
+#else
+
+  /* This version causes deeper loop trees (at least we verified this
+     for Polymor).
+     But it guarantees that Blocks are analysed before nodes contained in the
+     block.  If so, we can set the value to undef if the block is not \
+     executed. */
+   if (is_cfop(n) || is_fragile_op(n) || get_irn_op(n) == op_Start)
+     return -1;
+   else
+     return 0;
+
+#endif
 }
 
+
+#if 0
 /* Returns current_ir_graph and set it to the irg of predecessor index
    of node n. */
 static INLINE ir_graph *
@@ -421,8 +649,8 @@ switch_irg (ir_node *n, int index) {
     if (get_irn_op(n) == op_Block) {
       ir_node *cfop = skip_Proj(get_Block_cfgpred(n, index));
       if (is_ip_cfop(cfop)) {
-       current_ir_graph = get_irn_irg(cfop);
-       set_irg_visited(current_ir_graph, get_max_irg_visited());
+    current_ir_graph = get_irn_irg(cfop);
+    set_irg_visited(current_ir_graph, get_max_irg_visited());
       }
     }
   }
@@ -445,35 +673,35 @@ find_irg_on_stack (ir_node *n) {
     }
     if (i < 0) i = tos;
 
-    //printf(" Here\n");
-
     assert (i >= 0);
     for (; i >= 0; i--) {
       m = stack[i];
-      //printf(" Visiting %d ", i); DDMN(m);
+      /*printf(" Visiting %d ", i); DDMN(m);*/
       if (is_ip_cfop(m)) {
-       current_ir_graph = get_irn_irg(m);
-       break;
+    current_ir_graph = get_irn_irg(m);
+    break;
       }
       if (get_irn_op(m) == op_Filter) {
-       /* Find the corresponding ip_cfop */
-       ir_node *pred = stack[i+1];
-       int j;
-       for (j = 0; j < get_Filter_n_cg_preds(m); j++)
-         if (get_Filter_cg_pred(m, j) == pred) break;
-       if (j >= get_Filter_n_cg_preds(m))
-         /* It is a filter we didn't pass as the predecessors are marked. */
-         continue;
-       assert(get_Filter_cg_pred(m, j) == pred);
-       switch_irg(m, j);
-       break;
+    /* Find the corresponding ip_cfop */
+    ir_node *pred = stack[i+1];
+    int j;
+    for (j = 0; j < get_Filter_n_cg_preds(m); j++)
+      if (get_Filter_cg_pred(m, j) == pred) break;
+    if (j >= get_Filter_n_cg_preds(m))
+      /* It is a filter we didn't pass as the predecessors are marked. */
+      continue;
+    assert(get_Filter_cg_pred(m, j) == pred);
+    switch_irg(m, j);
+    break;
       }
     }
   }
 
   return old_current;
 }
+#endif
 
+#if 0
 static void test(ir_node *pred, ir_node *root, ir_node *this) {
   int i;
   if (get_irn_uplink(pred) >= get_irn_uplink(root)) return;
@@ -490,30 +718,43 @@ static void test(ir_node *pred, ir_node *root, ir_node *this) {
     printf(" uplink: %d, pos: %d ", get_irn_uplink(n), i); DDMN(n);
   }
 }
+#endif
+
+/* Test for legal loop header: Block, Phi, ... */
+INLINE static bool is_possible_loop_head(ir_node *n) {
+  ir_op *op = get_irn_op(n);
+  return ((op == op_Block) ||
+         (op == op_Phi) ||
+         ((op == op_Filter) && interprocedural_view));
+}
 
 /* Returns true if n is a loop header, i.e., it is a Block, Phi
    or Filter node and has predecessors within the loop and out
-   of the loop. */
+   of the loop.
+   @arg root: only needed for assertion. */
 static bool
 is_head (ir_node *n, ir_node *root)
 {
-  int i;
-  int some_outof_loop = 0,  some_in_loop = 0;
+  int i, arity;
+  int some_outof_loop = 0, some_in_loop = 0;
 
-  /* Test for legal loop header */
-  if (!((get_irn_op(n) == op_Block) ||
-       (get_irn_op(n) == op_Phi) ||
-       ((get_irn_op(n) == op_Filter) && interprocedural_view)))
+  /* Test for legal loop header: Block, Phi, ... */
+  if (!is_possible_loop_head(n))
     return false;
 
   if (!is_outermost_Start(n)) {
-    for (i = get_start_index(n); i < get_irn_arity(n); i++) {
+    arity = get_irn_arity(n);
+    for (i = get_start_index(n); i < arity; i++) {
       ir_node *pred = get_irn_n(n, i);
       assert(pred);
       if (is_backedge(n, i)) continue;
       if (!irn_is_in_stack(pred)) {
        some_outof_loop = 1;
       } else {
+       if(get_irn_uplink(pred) < get_irn_uplink(root))
+         {
+           DDMN(pred); DDMN(root);
+         }
        assert(get_irn_uplink(pred) >= get_irn_uplink(root));
        some_in_loop = 1;
       }
@@ -530,12 +771,12 @@ smallest_dfn_pred (ir_node *n, int limit)
   int i, index = -2, min = -1;
 
   if (!is_outermost_Start(n)) {
-    for (i = get_start_index(n); i < get_irn_arity(n); i++) {
+    int arity = get_irn_arity(n);
+    for (i = get_start_index(n); i < arity; i++) {
       ir_node *pred = get_irn_n(n, i);
       assert(pred);
       if (is_backedge(n, i) || !irn_is_in_stack(pred)) continue;
-      if (get_irn_dfn(pred) >= limit
-       && (min == -1 || get_irn_dfn(pred) < min)) {
+      if (get_irn_dfn(pred) >= limit && (min == -1 || get_irn_dfn(pred) < min)) {
        index = i;
        min = get_irn_dfn(pred);
       }
@@ -551,7 +792,8 @@ largest_dfn_pred (ir_node *n)
   int i, index = -2, max = -1;
 
   if (!is_outermost_Start(n)) {
-    for (i = get_start_index(n); i < get_irn_arity(n); i++) {
+    int arity = get_irn_arity(n);
+    for (i = get_start_index(n); i < arity; i++) {
       ir_node *pred = get_irn_n(n, i);
       if (is_backedge (n, i) || !irn_is_in_stack(pred)) continue;
       if (get_irn_dfn(pred) > max) {
@@ -566,7 +808,9 @@ largest_dfn_pred (ir_node *n)
 /* Searches the stack for possible loop heads.  Tests these for backedges.
    If it finds a head with an unmarked backedge it marks this edge and
    returns the tail of the loop.
-   If it finds no backedge returns NULL. */
+   If it finds no backedge returns NULL.
+   ("disable_backedge" in fiasco) */
+
 static ir_node *
 find_tail (ir_node *n) {
   ir_node *m;
@@ -576,11 +820,11 @@ find_tail (ir_node *n) {
     if (!icfg && rm_cyclic_phis && remove_cyclic_phis (n)) return NULL;
   */
 
-  m = stack[tos-1];
+  m = stack[tos-1];  /* tos = top of stack */
   if (is_head (m, n)) {
     res_index = smallest_dfn_pred(m, 0);
     if ((res_index == -2) &&  /* no smallest dfn pred found. */
-       (n == m))
+    (n ==  m))
       return NULL;
   } else {
     if (m == n) return NULL;
@@ -601,65 +845,231 @@ find_tail (ir_node *n) {
 }
 
 
-/* The core algorithm. *****************************************/
+#if EXPERIMENTAL_LOOP_TREE
 
-void scc (ir_node *n) {
-  int i;
-  ir_graph *rem;
+/*  ----------------------------------------------------------------
+    AS:  This is experimantal code to build loop trees suitable for
+    the heap analysis. Does not work correctly right now... :-(
+
+
+    Search in stack for the corresponding first Call-End-ProjX that
+    corresponds to one of the control flow predecessors of the given
+    block, that is the possible callers.
+    returns: the control predecessor to chose\
+    or       -1 if no corresponding Call-End-Node could be found
+             on the stack.
+    - -------------------------------------------------------------- */
 
+int search_endproj_in_stack(ir_node *start_block)
+{
+  int i, j;
+  assert(is_Block(start_block));
+  for(i = tos - 1; i >= 0; --i)
+    {
+      DDMN(stack[i]);
+      if(get_irn_op(stack[i]) == op_Proj && get_irn_mode(stack[i]) == mode_X &&
+        get_irn_op(get_irn_n(stack[i], 0)) == op_EndReg)
+       {
+         printf("FOUND PROJ!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!\n");
+         ir_node *end_projx = stack[i];
+
+         for(j = 0; j < get_irn_arity(start_block); j++)
+           {
+             ir_node *begin_projx = get_Block_cfgpred(get_irg_start_block(get_irn_irg(end_projx)), get_Proj_proj(end_projx));
+             DDMN(begin_projx);
+             if(get_irn_n(start_block, j) == begin_projx)
+               {
+                 printf("FOUND IT!!!!!!!!!!!!!!!!!!\n");
+                 return(j);
+               }
+           }
+       }
+    }
+  return(-1);
+}
+
+
+static pmap *projx_link = NULL;
+
+void link_to_reg_end (ir_node *n, void *env) {
+  if(get_irn_op(n) == op_Proj && get_irn_mode(n) == mode_X && get_irn_op(get_irn_n(n, 0)) == op_EndReg)
+    {
+      /* Reg End Projx -> Find the CallBegin Projx and hash it */
+      ir_node *end_projx = n;
+      ir_node *begin_projx = get_Block_cfgpred(get_irg_start_block(get_irn_irg(end_projx)), get_Proj_proj(end_projx));
+      printf("Linked the following ProjxNodes:\n");
+      DDMN(begin_projx);
+      DDMN(end_projx);
+      set_projx_link(begin_projx, end_projx);
+    }
+}
+
+void set_projx_link(ir_node *cb_projx, ir_node *end_projx)
+{
+  if(projx_link == NULL)
+    projx_link = pmap_create();
+  pmap_insert(projx_link, (void *)cb_projx, (void *)end_projx);
+}
+
+ir_node *get_projx_link(ir_node *cb_projx)
+{
+  return((ir_node *) pmap_get(projx_link, (void *)cb_projx));
+}
+
+#endif
+
+
+
+/*-----------------------------------------------------------*
+ *                   The core algorithm.                     *
+ *-----------------------------------------------------------*/
+
+
+static void scc (ir_node *n) {
+  int i;
   if (irn_visited(n)) return;
   mark_irn_visited(n);
-  //printf("mark: %d ", get_irn_visited(n)); DDMN(n);
-  //DDME(get_irg_ent(current_ir_graph));
 
   /* Initialize the node */
   set_irn_dfn(n, current_dfn);      /* Depth first number for this node */
   set_irn_uplink(n, current_dfn);   /* ... is default uplink. */
-  set_irn_loop_tmp(n, NULL);
+  set_irn_loop(n, NULL);
   current_dfn ++;
-
-  /* What's this good for?
-  n->ana.scc.section = NULL;
-  */
-
   push(n);
 
+  /* AS: get_start_index might return -1 for Control Flow Nodes, and thus a negative
+     array index would be passed to is_backedge(). But CFG Nodes dont't have a backedge array,
+     so is_backedge does not access array[-1] but correctly returns false! */
+
   if (!is_outermost_Start(n)) {
-    for (i = get_start_index(n); i < get_irn_arity(n); i++) {
-      ir_node *m;
-      if (is_backedge(n, i)) continue;
+    int arity = get_irn_arity(n);
+
+#if EXPERIMENTAL_LOOP_TREE
+
+    /* This is meant to be used with the experimenatl code above.
+       If the above code is not used any more, this can be deleted, too.... */
+
+    if(interprocedural_view &&
+       is_Block(n) &&
+       get_irn_op(get_irn_n(n, 0)) == op_Proj &&
+       get_irn_op(get_irn_n(get_irn_n(n, 0), 0)) == op_CallBegin)
+      {
+       /* We are at the start node of a function:
+          Walk to the callers in the correct order! */
+       DDMN(n);
+       DDMN(get_irn_n(get_irn_n(n, 0), 0));
+       for(i = 0; i < arity; i++)
+         {
+           int pred_nr;
+           ir_node *m;
+
+           pred_nr = search_endproj_in_stack(n);
+           assert(pred_nr >= 0);
+           if(is_backedge(n, pred_nr))
+             continue;
+           m = get_irn_n(n, pred_nr);
+           scc(m);
+
+           if (irn_is_in_stack(m)) {
+             /* Uplink of m is smaller if n->m is a backedge.
+                Propagate the uplink to mark the loop. */
+             if (get_irn_uplink(m) < get_irn_uplink(n))
+               set_irn_uplink(n, get_irn_uplink(m));
+           }
+         }
+      }
+    else
 
-      m = get_irn_n(n, i); //get_irn_ip_pred(n, i);
-      if ((!m) || (get_irn_op(m) == op_Unknown)) continue;
-      scc (m);
-      //return_recur(n, i);
+#endif
 
-      if (irn_is_in_stack(m)) {
-       /* Uplink of m is smaller if n->m is a backedge.
-          Propagate the uplink to mark the loop. */
-       if (get_irn_uplink(m) < get_irn_uplink(n))
-         set_irn_uplink(n, get_irn_uplink(m));
+      {
+       for (i = get_start_index(n); i < arity; i++) {
+         ir_node *m;
+         if (is_backedge(n, i)) continue;
+         /*      printf("i: %d\n", i); */
+         m = get_irn_n(n, i); /* get_irn_ip_pred(n, i); */
+         /* if ((!m) || (get_irn_op(m) == op_Unknown)) continue; */
+         scc (m);
+         if (irn_is_in_stack(m)) {
+           /* Uplink of m is smaller if n->m is a backedge.
+              Propagate the uplink to mark the loop. */
+           if (get_irn_uplink(m) < get_irn_uplink(n))
+             set_irn_uplink(n, get_irn_uplink(m));
+         }
+       }
       }
-    }
   }
+
   if (get_irn_dfn(n) == get_irn_uplink(n)) {
-    /* This condition holds for the node with the incoming backedge. */
+    /* This condition holds for
+       1) the node with the incoming backedge.
+          That is: We found a loop!
+       2) Straight line code, because no uplink has been propagated, so the
+          uplink still is the same as the dfn.
+
+       But n might not be a proper loop head for the analysis. Proper loop
+       heads are Block and Phi nodes. find_tail searches the stack for
+       Block's and Phi's and takes those nodes as loop heads for the current
+       loop instead and marks the incoming edge as backedge. */
+
     ir_node *tail = find_tail(n);
     if (tail) {
-      /* We found a new loop! */
+      /* We have a loop, that is no straight line code,
+        because we found a loop head!
+        Next actions: Open a new loop on the loop tree and
+                      try to find inner loops */
+
+
+#define NO_LOOPS_WITHOUT_HEAD 1
+#if NO_LOOPS_WITHOUT_HEAD
+
+      /* This is an adaption of the algorithm from fiasco / optscc to
+       * avoid loops without Block or Phi as first node.  This should
+       * severely reduce the number of evaluations of nodes to detect
+       * a fixpoint in the heap analysis.
+       * Further it avoids loops without firm nodes that cause errors
+       * in the heap analyses. */
+
+      ir_loop *l;
+      int close;
+      if (get_loop_n_elements(current_loop) > 0) {
+       l = new_loop();
+       close = 1;
+      } else {
+       l = current_loop;
+       close = 0;
+      }
+
+#else
+
       ir_loop *l = new_loop();
+
+#endif
+
       /* Remove the loop from the stack ... */
       pop_scc_unmark_visit (n);
-      /* and recompute it in a better order; and so that it goes into
-        the new loop. */
-      rem = find_irg_on_stack(tail);
+
+      /*  GL @@@ remove experimental stuff rem = find_irg_on_stack(tail); */
+
+      /* The current backedge has been marked, that is temporarily eliminated,
+        by find tail. Start the scc algorithm
+        anew on the subgraph thats left (the current loop without the backedge)
+        in order to find more inner loops. */
+
       scc (tail);
-      current_ir_graph = rem;
 
-      assert (irn_visited(n));
+      /*  GL @@@ remove experimental stuff current_ir_graph = rem; */
 
-      current_loop = l;
-    } else {
+      assert (irn_visited(n));
+#if NO_LOOPS_WITHOUT_HEAD
+      if (close)
+#endif
+       close_loop(l);
+    }
+    else
+      {
+       /* AS: No loop head was found, that is we have straightline code.
+              Pop all nodes from the stack to the current loop. */
       pop_scc_to_loop(n);
     }
   }
@@ -670,36 +1080,34 @@ void scc (ir_node *n) {
 void construct_backedges(ir_graph *irg) {
   ir_graph *rem = current_ir_graph;
   ir_loop *head_rem;
-  int i;
 
   assert(!interprocedural_view &&
-        "not implemented, use construct_ip_backedges");
+     "not implemented, use construct_ip_backedges");
 
   current_ir_graph = irg;
   outermost_ir_graph = irg;
 
-  init_scc(irg);
+  init_scc(current_ir_graph);
 
   current_loop = NULL;
   new_loop();  /* sets current_loop */
   head_rem = current_loop; /* Just for assertion */
 
   if (interprocedural_view) {
-    set_irg_visited(irg, inc_max_irg_visited());
+    set_irg_visited(current_ir_graph, inc_max_irg_visited());
     init_ip_walk ();
   } else {
-    inc_irg_visited(irg);
+    inc_irg_visited(current_ir_graph);
   }
 
-  scc(get_irg_end(irg));
-  for (i = 0; i < get_End_n_keepalives(get_irg_end(irg)); i++)
-    scc(get_End_keepalive(get_irg_end(irg), i));
+  scc(get_irg_end(current_ir_graph));
 
   if (interprocedural_view) finish_ip_walk();
 
   assert(head_rem == current_loop);
-  set_irg_loop(irg, current_loop);
-  assert(get_irg_loop(irg)->kind == k_ir_loop);
+  set_irg_loop(current_ir_graph, current_loop);
+  set_irg_loopinfo_state(current_ir_graph, loopinfo_consistent);
+  assert(get_irg_loop(current_ir_graph)->kind == k_ir_loop);
   /*
   irg->loops = current_loop;
   if (icfg == 1) {
@@ -713,8 +1121,8 @@ void construct_backedges(ir_graph *irg) {
 }
 
 
-
-void construct_ip_backedges () {
+#if 0
+void construct_ip_backedges (void) {
   ir_graph *rem = current_ir_graph;
   int rem_ipv = interprocedural_view;
   int i, j;
@@ -734,12 +1142,10 @@ void construct_ip_backedges () {
   for (i = 0; i < get_irp_n_irgs(); i++) {
     ir_node *sb;
     current_ir_graph = get_irp_irg(i);
-    //DDME(get_irg_ent(current_ir_graph));
     /* Find real entry points */
     sb = get_irg_start_block(current_ir_graph);
     if ((get_Block_n_cfgpreds(sb) > 1) ||
-       (get_nodes_Block(get_Block_cfgpred(sb, 0)) != sb)) continue;
-    //    printf("running scc for "); DDME(get_irg_ent(current_ir_graph));
+    (get_nodes_Block(get_Block_cfgpred(sb, 0)) != sb)) continue;
     /* Compute scc for this graph */
     outermost_ir_graph = current_ir_graph;
     set_irg_visited(outermost_ir_graph, get_max_irg_visited());
@@ -749,8 +1155,200 @@ void construct_ip_backedges () {
   }
 
   set_irg_loop(outermost_ir_graph, current_loop);
+  set_irg_loopinfo_state(current_ir_graph, loopinfo_ip_consistent);
+  assert(get_irg_loop(outermost_ir_graph)->kind == k_ir_loop);
+
+  current_ir_graph = rem;
+  interprocedural_view = rem_ipv;
+}
+#else
+void construct_ip_backedges (void) {
+  ir_graph *rem = current_ir_graph;
+  int rem_ipv = interprocedural_view;
+  int i;
+
+  assert(get_irp_ip_view_state() == ip_view_valid);
+
+  outermost_ir_graph = get_irp_main_irg();
+
+  init_ip_scc();
+
+  current_loop = NULL;
+  new_loop();  /* sets current_loop */
+  interprocedural_view = 1;
+
+  inc_max_irg_visited();
+  for (i = 0; i < get_irp_n_irgs(); i++)
+    set_irg_visited(get_irp_irg(i), get_max_irg_visited());
+
+  /** We have to start the walk at the same nodes as cg_walk. **/
+  /* Walk starting at unreachable procedures. Only these
+   * have End blocks visible in interprocedural view. */
+  for (i = 0; i < get_irp_n_irgs(); i++) {
+    ir_node *sb;
+    current_ir_graph = get_irp_irg(i);
+
+    sb = get_irg_start_block(current_ir_graph);
+
+    if ((get_Block_n_cfgpreds(sb) > 1) ||
+    (get_nodes_block(get_Block_cfgpred(sb, 0)) != sb)) continue;
+
+    scc(get_irg_end(current_ir_graph));
+  }
+
+  /* Check whether we walked all procedures: there could be procedures
+     with cyclic calls but no call from the outside. */
+  for (i = 0; i < get_irp_n_irgs(); i++) {
+    ir_node *sb;
+    current_ir_graph = get_irp_irg(i);
+
+    /* Test start block: if inner procedure end and end block are not
+     * visible and therefore not marked. */
+    sb = get_irg_start_block(current_ir_graph);
+    if (get_irn_visited(sb) < get_irg_visited(current_ir_graph)) scc(sb);
+  }
+
+  /* Walk all endless loops in inner procedures.
+   * We recognize an inner procedure if the End node is not visited. */
+  for (i = 0; i < get_irp_n_irgs(); i++) {
+    ir_node *e;
+    current_ir_graph = get_irp_irg(i);
+
+    e = get_irg_end(current_ir_graph);
+    if (get_irn_visited(e) < get_irg_visited(current_ir_graph)) {
+      int j;
+      /* Don't visit the End node. */
+      for (j = 0; j < get_End_n_keepalives(e); j++) scc(get_End_keepalive(e, j));
+    }
+  }
+
+  set_irg_loop(outermost_ir_graph, current_loop);
+  set_irg_loopinfo_state(current_ir_graph, loopinfo_ip_consistent);
   assert(get_irg_loop(outermost_ir_graph)->kind == k_ir_loop);
 
   current_ir_graph = rem;
   interprocedural_view = rem_ipv;
 }
+#endif
+
+static void reset_backedges(ir_node *n) {
+  if (is_possible_loop_head(n)) {
+    int rem = interprocedural_view;
+    interprocedural_view = 1;
+    clear_backedges(n);
+    interprocedural_view = 0;
+    clear_backedges(n);
+    interprocedural_view = rem;
+  }
+}
+
+static void loop_reset_backedges(ir_loop *l) {
+  int i;
+  reset_backedges(get_loop_node(l, 0));
+  for (i = 0; i < get_loop_n_nodes(l); ++i)
+    set_irn_loop(get_loop_node(l, i), NULL);
+  for (i = 0; i < get_loop_n_sons(l); ++i) {
+    loop_reset_backedges(get_loop_son(l, i));
+  }
+}
+
+/** Removes all loop information.
+    Resets all backedges */
+void free_loop_information(ir_graph *irg) {
+  if (get_irg_loop(irg))
+    loop_reset_backedges(get_irg_loop(irg));
+  set_irg_loop(irg, NULL);
+  set_irg_loopinfo_state(current_ir_graph, loopinfo_none);
+  /* We cannot free the loop nodes, they are on the obstack. */
+}
+
+
+void free_all_loop_information (void) {
+  int i;
+  int rem = interprocedural_view;
+  interprocedural_view = 1;  /* To visit all filter nodes */
+  for (i = 0; i < get_irp_n_irgs(); i++) {
+    free_loop_information(get_irp_irg(i));
+  }
+  pmap_destroy(node_loop_map);
+  node_loop_map = NULL;
+  interprocedural_view = rem;
+}
+
+
+
+
+
+/* Debug stuff *************************************************/
+
+static int test_loop_node(ir_loop *l) {
+  int i, has_node = 0, found_problem = 0;
+  loop_element le;
+
+  assert(l && l->kind == k_ir_loop);
+
+  if (get_loop_n_elements(l) == 0) {
+    printf(" Loop completely empty! "); DDML(l);
+    found_problem = 1;
+    dump_loop(l, "-ha");
+  }
+
+  le = get_loop_element(l, 0);
+  if (*(le.kind) != k_ir_node) {
+    assert(le.kind && *(le.kind) == k_ir_loop);
+    printf(" First loop element is not a node! "); DDML(l);
+    printf("                                   "); DDML(le.son);
+
+    found_problem = 1;
+    dump_loop(l, "-ha");
+  }
+
+  if ((*(le.kind) == k_ir_node) && !is_possible_loop_head(le.node)) {
+    printf(" Wrong node as head! "); DDML(l);
+    printf("                     "); DDMN(le.node);
+    found_problem = 1;
+    dump_loop(l, "-ha");
+  }
+
+  if ((get_loop_depth(l) != 0) &&
+      (*(le.kind) == k_ir_node) && !has_backedges(le.node)) {
+    printf(" Loop head has no backedges! "); DDML(l);
+    printf("                             "); DDMN(le.node);
+    found_problem = 1;
+    dump_loop(l, "-ha");
+  }
+
+  /* Recur */
+  has_node = 0;
+  for (i = 0; i < get_loop_n_elements(l); ++i) {
+    le = get_loop_element(l, i);
+    if (*(le.kind) == k_ir_node)
+      has_node++;
+    else
+      if (test_loop_node(le.son)) found_problem = 1;
+  }
+
+  if (has_node == 0) {
+    printf(" Loop has no firm node! "); DDML(l);
+    found_problem = 1;
+    dump_loop(l, "-ha");
+  }
+
+  if (get_loop_loop_nr(l) == 11819)
+    dump_loop(l, "-ha-debug");
+
+  return found_problem;
+}
+
+/** Prints all loop nodes that
+ *  - do not have any firm nodes, only loop sons
+ *  - the header is not a Phi, Block or Filter.
+ */
+void find_strange_loop_nodes(ir_loop *l) {
+  int found_problem = 0;
+  printf("\nTesting loop "); DDML(l);
+  found_problem = test_loop_node(l);
+  printf("Finished Test\n\n");
+  if (found_problem) exit(0);
+
+}