update automake stuff for release
[libfirm] / ir / ana / structure.c
index ad0f2b1..cf55444 100644 (file)
@@ -1,17 +1,32 @@
 /*
- * Project:     libFIRM
- * File name:   ir/ana/structure.c
- * Purpose:     Structure Analysis
- * Author:      Michael Beck
- * Modified by:
- * Created:     5.4.2007
- * CVS-ID:      $Id: $
- * Copyright:   (c) 2007 Universität Karlsruhe
- * Licence:     This file protected by GPL -  GNU GENERAL PUBLIC LICENSE.
- */
-#ifdef HAVE_CONFIG_H
+ * Copyright (C) 1995-2011 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.
+ *
+ * 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.
+ */
+
+/**
+ * @file
+ * @brief    Structure Analysis
+ * @author   Michael Beck
+ * @date     5.4.2007
+ * @version  $Id$
+ */
 #include "config.h"
-#endif
+
+#include <stdbool.h>
 
 #include "firm_common.h"
 #include "irnode_t.h"
@@ -21,7 +36,7 @@
 #include "irtools.h"
 #include "irgwalk.h"
 #include "array.h"
-#include "irphase_t.h"
+#include "irdump.h"
 
 #include "debug.h"
 
@@ -36,17 +51,19 @@ struct ir_reg_tree {
 
 /* A region. */
 struct ir_region {
-       firm_kind      kind;    /**< Must be k_ir_region. */
-       ir_region_kind type;    /**< The type of this region. */
-       ir_region      *parent; /**< points to the parent. */
-       ir_reg_or_blk  *parts;  /**< The list of all region parts. */
-       ir_region      **pred;  /**< The predecessor (control flow) regions of this region. */
-       ir_region      **succ;  /**< The successor (control flow) regions of this region. */
-       unsigned       prenum;  /**< DFS pre-oder number */
-       unsigned       postnum; /**< DFS post-oder number */
-       void           *link;   /**< A link field. */
-       unsigned long  nr;      /**< for debugging */
-       char           visited; /**< The visited flag. */
+       firm_kind      kind;      /**< Must be k_ir_region. */
+       ir_region_kind type;      /**< The type of this region. */
+       ir_region      *parent;   /**< points to the parent. */
+       ir_reg_or_blk  *parts;    /**< The list of all region parts. */
+       ir_region      **pred;    /**< The predecessor (control flow) regions of this region. */
+       ir_region      **succ;    /**< The successor (control flow) regions of this region. */
+       size_t         prenum;    /**< DFS pre-oder number */
+       size_t         postnum;   /**< DFS post-oder number */
+       void           *link;     /**< A link field. */
+       unsigned long  nr;        /**< for debugging */
+       unsigned       visited:1; /**< The visited flag. */
+       unsigned       exit:1;    /**< If set, the parent region can be left by this node. */
+       unsigned       enter:1;   /**< If set, the parent region can be entered by this node. */
 };
 
 /* A helper type for unioning blocks and regions. */
@@ -57,98 +74,110 @@ union ir_reg_or_blk {
 };
 
 /* The debug handle. */
-DEBUG_ONLY(firm_dbg_module_t *dbg;)
+DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg;)
 
 /**
  * Returns the link of a region.
  */
-void *get_region_link(const ir_region *reg) {
+void *get_region_link(const ir_region *reg)
+{
        return reg->link;
 }
 
 /**
  * Sets the link of a region.
  */
-void set_region_link(ir_region *reg, void *data) {
+void set_region_link(ir_region *reg, void *data)
+{
        reg->link = data;
 }
 
 /**
  * Get the immediate region of a block.
  */
-ir_region *get_block_region(const ir_node *block) {
+ir_region *get_block_region(const ir_node *block)
+{
        assert(is_Block(block));
-       return get_irn_link(block);
+       return block->attr.block.region;
 }
 
 /**
  * Sets the immediate region of a block.
  */
-void set_block_region(ir_node *block, ir_region *reg) {
+void set_block_region(ir_node *block, ir_region *reg)
+{
        assert(is_Block(block));
-       set_irn_link(block, reg);
+       block->attr.block.region = reg;
 }
 
 /**
  * Get the immediate region of a node.
  */
-ir_region *get_irn_region(ir_node *n) {
-       if (is_no_Block(n))
+ir_region *get_irn_region(ir_node *n)
+{
+       if (!is_Block(n))
                n = get_nodes_block(n);
        return get_block_region(n);
 }
 
 /**
- * Return non-if a given firm thing is a region.
+ * Return non-zero if a given firm thing is a region.
  */
-int is_region(const void *thing) {
-       const firm_kind *kind = thing;
+int is_region(const void *thing)
+{
+       const firm_kind *kind = (const firm_kind*) thing;
        return *kind == k_ir_region;
 }
 
 /**
- * Return the number of predecessors in a region.
+ * Return the number of predecessors of a region.
  */
-int get_region_n_preds(const ir_region *reg) {
+size_t get_region_n_preds(const ir_region *reg)
+{
        return ARR_LEN(reg->pred);
 }
 
 /**
  * Return the predecessor region at position pos.
  */
-ir_region *get_region_pred(const ir_region *reg, int pos) {
-       assert(0 <= pos && pos <= get_region_n_preds(reg));
+ir_region *get_region_pred(const ir_region *reg, size_t pos)
+{
+       assert(pos <= get_region_n_preds(reg));
        return reg->pred[pos];
 }
 
 /**
  * Set the predecessor region at position pos.
  */
-void set_region_pred(ir_region *reg, int pos, ir_region *n) {
-       assert(0 <= pos && pos <= get_region_n_preds(reg));
+void set_region_pred(ir_region *reg, size_t pos, ir_region *n)
+{
+       assert(pos <= get_region_n_preds(reg));
        reg->pred[pos] = n;
 }
 
 /**
  * Return the number of successors in a region.
  */
-int get_region_n_succs(const ir_region *reg) {
+size_t get_region_n_succs(const ir_region *reg)
+{
        return ARR_LEN(reg->succ);
 }
 
 /**
  * Return the successor region at position pos.
  */
-ir_region *get_region_succ(const ir_region *reg, int pos) {
-       assert(0 <= pos && pos <= get_region_n_succs(reg));
+ir_region *get_region_succ(const ir_region *reg, size_t pos)
+{
+       assert(pos <= get_region_n_succs(reg));
        return reg->succ[pos];
 }
 
 /**
  * Set the successor region at position pos.
  */
-void set_region_succ(ir_region *reg, int pos, ir_region *n) {
-       assert(0 <= pos && pos <= get_region_n_succs(reg));
+void set_region_succ(ir_region *reg, size_t pos, ir_region *n)
+{
+       assert(pos <= get_region_n_succs(reg));
        reg->succ[pos] = n;
 }
 
@@ -156,21 +185,22 @@ void set_region_succ(ir_region *reg, int pos, ir_region *n) {
 
 /** Walker environment. */
 typedef struct walk_env {
-       struct obstack *obst;  /**< an obstack to allocate from. */
+       struct obstack *obst;  /**< An obstack to allocate from. */
        ir_region **post;      /**< The list of all currently existent top regions. */
-       unsigned l_post;       /**< length of the allocated regions array. */
-       unsigned premax;       /**< maximum pre counter */
-       unsigned postmax;      /**< maximum post counter */
-       ir_node *start_block;  /**< the start block of the graph. */
-       ir_node *end_block;    /**< the end block of the graph. */
+       size_t l_post;         /**< The length of the allocated regions array. */
+       size_t premax;         /**< maximum pre counter */
+       size_t postmax;        /**< maximum post counter */
+       ir_node *start_block;  /**< The start block of the graph. */
+       ir_node *end_block;    /**< The end block of the graph. */
 } walk_env;
 
 /**
  * Do a DFS search on the initial regions, assign a prenum and a postnum to every
  * node and store the region nodes into the post array.
  */
-static void dfs_walk2(ir_region *reg, walk_env *env) {
-       int i, n;
+static void dfs_walk2(ir_region *reg, walk_env *env)
+{
+       size_t i, n;
 
        if (reg->visited == 0) {
                reg->visited = 1;
@@ -191,12 +221,13 @@ static void dfs_walk2(ir_region *reg, walk_env *env) {
  * Do a DFS search on the initial regions, assign a prenum and a postnum to every
  * node and store the region nodes into the post array.
  */
-static void dfs_walk(ir_graph *irg, walk_env *env) {
+static void dfs_walk(ir_graph *irg, walk_env *env)
+{
        ir_graph *rem = current_ir_graph;
        ir_region *reg;
 
        current_ir_graph = irg;
-       reg              = get_irn_link(get_irg_start_block(irg));
+       reg              = (ir_region*) get_irn_link(get_irg_start_block(irg));
 
        env->premax  = 0;
        env->postmax = 0;
@@ -205,21 +236,24 @@ static void dfs_walk(ir_graph *irg, walk_env *env) {
 }
 
 /**
- * Post-walker: wrap all blocks with a Block region
+ * Post-walker: wrap all blocks with a BasicBlock region
  * and count them
  */
-static void wrap_blocks(ir_node *block, void *ctx) {
-       walk_env *env = ctx;
+static void wrap_BasicBlocks(ir_node *block, void *ctx)
+{
+       walk_env *env = (walk_env*) ctx;
        ir_region *reg;
 
        /* Allocate a Block wrapper */
-       reg          = obstack_alloc(env->obst, sizeof(*reg));
+       reg          = OALLOC(env->obst, ir_region);
        reg->kind    = k_ir_region;
-       reg->type    = ir_rk_Block;
+       reg->type    = ir_rk_BasicBlock;
        reg->parent  = NULL;
        reg->prenum  = 0;
        reg->postnum = 0;
        reg->visited = 0;
+       reg->exit    = 0;
+       reg->enter   = 0;
        reg->link    = NULL;
        reg->nr      = get_irn_node_nr(block);
        reg->parts   = NEW_ARR_D(ir_reg_or_blk, env->obst, 1);
@@ -228,68 +262,78 @@ static void wrap_blocks(ir_node *block, void *ctx) {
        set_irn_link(block, reg);
 
        ++env->l_post;
-}  /* wrap_blocks */
+}  /* wrap_BasicBlocks */
 
 /**
- * Create the pred and succ edges for Block wrapper.
+ * Post-walker: Create the pred and succ edges for Block wrapper.
  * Kill edges to the Start and End blocks.
  */
-static void update_Block_regions(ir_node *blk, void *ctx) {
-       walk_env *env = ctx;
-       ir_region *reg = get_irn_link(blk);
-       int i, j, len;
+static void update_BasicBlock_regions(ir_node *blk, void *ctx)
+{
+       walk_env *env = (walk_env*) ctx;
+       ir_region *reg = (ir_region*) get_irn_link(blk);
+       int i, len;
+       size_t j;
 
        if (blk == env->start_block) {
-               /* handle Firm's self loop */
+               /* handle Firm's self loop: Start block has no predecessors */
                reg->pred = NEW_ARR_D(ir_region *, env->obst, 0);
        } else {
                len = get_Block_n_cfgpreds(blk);
                reg->pred = NEW_ARR_D(ir_region *, env->obst, len);
-               for (i = j = 0; i < len; ++i) {
+               for (j = i = 0; i < len; ++i) {
                        ir_node *pred = get_Block_cfgpred_block(blk, i);
-                       reg->pred[j++] = get_irn_link(pred);
+                       reg->pred[j++] = (ir_region*) get_irn_link(pred);
                }
                ARR_SHRINKLEN(reg->pred, j);
        }
 
        len = get_Block_n_cfg_outs(blk);
        reg->succ = NEW_ARR_D(ir_region *, env->obst, len);
-       for (i = j = 0; i < len; ++i) {
+       for (j = i = 0; i < len; ++i) {
                ir_node *succ = get_Block_cfg_out(blk, i);
-               reg->succ[j++] = get_irn_link(succ);
+               reg->succ[j++] = (ir_region*) get_irn_link(succ);
        }
        ARR_SHRINKLEN(reg->succ, j);
-}
+}  /* update_BasicBlock_regions */
+
+/** Allocate a new region on an obstack */
+static ir_region *alloc_region(struct obstack *obst, ir_region_kind type)
+{
+       ir_region *reg = OALLOC(obst, ir_region);
+       reg->kind    = k_ir_region;
+       reg->type    = type;
+       reg->parent  = NULL;
+       reg->prenum  = 0;
+       reg->postnum = 0;
+       reg->visited = 0;
+       reg->exit    = 0;
+       reg->enter   = 0;
+       reg->link    = NULL;
 
-/** Allocate a new region of a obstack */
-#define ALLOC_REG(obst, reg, tp) \
-       do { \
-               (reg)          = obstack_alloc((obst), sizeof(*(reg))); \
-               (reg)->kind    = k_ir_region; \
-               (reg)->type    = tp; \
-               (reg)->parent  = NULL; \
-               (reg)->prenum  = 0; \
-               (reg)->postnum = 0; \
-               (reg)->visited = 0; \
-               (reg)->link    = NULL; \
-       } while (0)
+       return reg;
+}  /* alloc_region */
 
 /**
  * Creates a new Sequence region.
  */
-static ir_region *new_Sequence(struct obstack *obst, ir_region *nset, int nset_len) {
-       ir_region *reg;
-       int i;
-
-       ALLOC_REG(obst, reg, ir_rk_Sequence);
+static ir_region *new_Sequence(struct obstack *obst, ir_region *nset, size_t nset_len)
+{
+       ir_region *reg  = alloc_region(obst, ir_rk_Sequence);
+       ir_region *next;
+       size_t    i;
 
        reg->parts = NEW_ARR_D(ir_reg_or_blk, obst, nset_len);
 
        /* beware: list is in reverse order, reverse */
-       for (i = nset_len - 1; i >= 0; --i) {
+       next = nset;
+       for (i = nset_len; i > 0;) {
+               --i;
+               nset = next;
                reg->parts[i].region = nset;
                nset->parent = reg;
-               nset = nset->link;
+               next = (ir_region*) nset->link;
+               nset->link = NULL;
        }
 
        reg->nr   = reg->parts[0].region->nr;
@@ -299,7 +343,7 @@ static ir_region *new_Sequence(struct obstack *obst, ir_region *nset, int nset_l
        DEBUG_ONLY(
                DB((dbg, LEVEL_2, " Created Sequence "));
                for (i = 0; i < nset_len; ++i) {
-                       DB((dbg, LEVEL_2, "(%u)", reg->parts[i].region->nr));
+                       DB((dbg, LEVEL_2, "(%lu)", reg->parts[i].region->nr));
                }
                DB((dbg, LEVEL_2, "\n"));
        )
@@ -309,10 +353,9 @@ static ir_region *new_Sequence(struct obstack *obst, ir_region *nset, int nset_l
 /**
  * Create a new IfThenElse region.
  */
-static ir_region *new_IfThenElse(struct obstack *obst, ir_region *if_b, ir_region *then_b, ir_region *else_b) {
-       ir_region *reg;
-
-       ALLOC_REG(obst, reg, ir_rk_IfThenElse);
+static ir_region *new_IfThenElse(struct obstack *obst, ir_region *if_b, ir_region *then_b, ir_region *else_b)
+{
+       ir_region *reg = alloc_region(obst, ir_rk_IfThenElse);
 
        reg->nr    = if_b->nr;
        reg->parts = NEW_ARR_D(ir_reg_or_blk, obst, 3);
@@ -324,7 +367,7 @@ static ir_region *new_IfThenElse(struct obstack *obst, ir_region *if_b, ir_regio
        reg->pred = DUP_ARR_D(ir_region *, obst, if_b->pred);
        reg->succ = DUP_ARR_D(ir_region *, obst, then_b->succ);
 
-       DB((dbg, LEVEL_2, " Created If(%u)Then(%u)Else(%u)\n", reg->nr, then_b->nr, else_b->nr));
+       DB((dbg, LEVEL_2, " Created If(%lu)Then(%lu)Else(%lu)\n", reg->nr, then_b->nr, else_b->nr));
 
        return reg;
 }  /* new_IfThenElse */
@@ -332,10 +375,9 @@ static ir_region *new_IfThenElse(struct obstack *obst, ir_region *if_b, ir_regio
 /**
  * Create a new IfThen region.
  */
-static ir_region *new_IfThen(struct obstack *obst, ir_region *if_b, ir_region *then_b) {
-       ir_region *reg;
-
-       ALLOC_REG(obst, reg, ir_rk_IfThen);
+static ir_region *new_IfThen(struct obstack *obst, ir_region *if_b, ir_region *then_b)
+{
+       ir_region *reg = alloc_region(obst, ir_rk_IfThen);
 
        reg->nr    = if_b->nr;
        reg->parts = NEW_ARR_D(ir_reg_or_blk, obst, 2);
@@ -346,7 +388,7 @@ static ir_region *new_IfThen(struct obstack *obst, ir_region *if_b, ir_region *t
        reg->pred = DUP_ARR_D(ir_region *, obst, if_b->pred);
        reg->succ = DUP_ARR_D(ir_region *, obst, then_b->succ);
 
-       DB((dbg, LEVEL_2, " Created If(%u)Then(%u)\n", reg->nr, then_b->nr));
+       DB((dbg, LEVEL_2, " Created If(%lu)Then(%lu)\n", reg->nr, then_b->nr));
 
        return reg;
 }  /* new_IfThenElse */
@@ -355,28 +397,28 @@ static ir_region *new_IfThen(struct obstack *obst, ir_region *if_b, ir_region *t
  * Create a new Switch/case region.
  */
 static ir_region *new_SwitchCase(struct obstack *obst, ir_region_kind type, ir_region *head, ir_region *exit,
-                                 ir_region *cases, int cases_len) {
-       ir_region *reg, *c, *n;
-       int i;
-       int add = 1;
+                                 ir_region *cases, size_t cases_len)
+{
+       ir_region *reg = alloc_region(obst, type);
+       ir_region *c, *n;
+       int       add = 1;
+       size_t    i;
 
        /* check, if the exit block is in the list */
-       for (c = cases; c != NULL; c = c->link) {
+       for (c = cases; c != NULL; c = (ir_region*) c->link) {
                if (c == exit) {
                        add = 0;
                        break;
                }
        }
 
-       ALLOC_REG(obst, reg, type);
-
        reg->nr    = head->nr;
        reg->parts = NEW_ARR_D(ir_reg_or_blk, obst, cases_len + add);
 
        reg->parts[0].region = head; head->parent = reg;
        i = 1;
        for (c = cases; c != NULL; c = n) {
-               n = c->link;
+               n = (ir_region*) c->link;
                if (c != exit) {
                        reg->parts[i++].region = c;
                        c->parent = reg;
@@ -388,27 +430,28 @@ static ir_region *new_SwitchCase(struct obstack *obst, ir_region_kind type, ir_r
        reg->succ = NEW_ARR_D(ir_region *, obst, 1);
        reg->succ[0] = exit;
 
-       DEBUG_ONLY(
+       DEBUG_ONLY({
+               size_t i;
                DB((dbg, LEVEL_2, " Created %s(%u)\n", reg->type == ir_rk_Switch ? "Switch" : "Case", reg->nr));
                for (i = 1; i < ARR_LEN(reg->parts); ++i) {
-                       DB((dbg, LEVEL_2, "  Case(%u)\n", reg->parts[i].region->nr));
+                       DB((dbg, LEVEL_2, "  Case(%lu)\n", reg->parts[i].region->nr));
                }
-               DB((dbg, LEVEL_2, "  Exit(%u)\n", exit->nr));
-       )
+               DB((dbg, LEVEL_2, "  Exit(%lu)\n", exit->nr));
+       })
        return reg;
 }  /* new_SwitchCase */
 
 /**
  * Create a new SelfLoop region.
  */
-static ir_region *new_SelfLoop(struct obstack *obst, ir_region *head) {
-       ir_region *reg, *succ;
-       int i, j, len;
+static ir_region *new_SelfLoop(struct obstack *obst, ir_region *head)
+{
+       ir_region *reg = alloc_region(obst, ir_rk_SelfLoop);
+       ir_region *succ;
+       size_t i, j, len;
 
-       ALLOC_REG(obst, reg, ir_rk_SelfLoop);
-
-       reg->nr      = head->nr;
-       reg->parts   = NEW_ARR_D(ir_reg_or_blk, obst, 1);
+       reg->nr    = head->nr;
+       reg->parts = NEW_ARR_D(ir_reg_or_blk, obst, 1);
 
        reg->parts[0].region = head; head->parent = reg;
 
@@ -430,7 +473,7 @@ static ir_region *new_SelfLoop(struct obstack *obst, ir_region *head) {
        else
                reg->succ[0] = get_region_succ(head, 1);
 
-       DB((dbg, LEVEL_2, " Created SelfLoop(%u)\n", reg->nr));
+       DB((dbg, LEVEL_2, " Created SelfLoop(%lu)\n", reg->nr));
 
        return reg;
 }  /* new_SelfLoop */
@@ -438,13 +481,13 @@ static ir_region *new_SelfLoop(struct obstack *obst, ir_region *head) {
 /**
  * Create a new RepeatLoop region.
  */
-static ir_region *new_RepeatLoop(struct obstack *obst, ir_region *head, ir_region *body) {
-       ir_region *reg, *succ;
-
-       ALLOC_REG(obst, reg, ir_rk_RepeatLoop);
+static ir_region *new_RepeatLoop(struct obstack *obst, ir_region *head, ir_region *body)
+{
+       ir_region *reg = alloc_region(obst, ir_rk_RepeatLoop);
+       ir_region *succ;
 
-       reg->nr      = head->nr;
-       reg->parts   = NEW_ARR_D(ir_reg_or_blk, obst, 2);
+       reg->nr    = head->nr;
+       reg->parts = NEW_ARR_D(ir_reg_or_blk, obst, 2);
 
        reg->parts[0].region = head; head->parent = reg;
        reg->parts[1].region = body; body->parent = reg;
@@ -459,7 +502,7 @@ static ir_region *new_RepeatLoop(struct obstack *obst, ir_region *head, ir_regio
        else
                reg->succ[0] = get_region_succ(body, 1);
 
-       DB((dbg, LEVEL_2, " Created RepeatLoop(%u)Body(%u)\n", reg->nr, body->nr));
+       DB((dbg, LEVEL_2, " Created RepeatLoop(%lu)Body(%lu)\n", reg->nr, body->nr));
 
        return reg;
 }  /* new_RepeatLoop */
@@ -467,17 +510,17 @@ static ir_region *new_RepeatLoop(struct obstack *obst, ir_region *head, ir_regio
 /**
  * Create a new WhileLoop region.
  */
-static ir_region *new_WhileLoop(struct obstack *obst, ir_region *head) {
-       ir_region *reg, *succ;
-       ir_region *body = head->link;
-       int i, j, len;
+static ir_region *new_WhileLoop(struct obstack *obst, ir_region *head)
+{
+       ir_region *reg  = alloc_region(obst, ir_rk_WhileLoop);
+       ir_region *body = (ir_region*) head->link;
+       ir_region *succ;
+       size_t i, j, len;
 
        head->link = NULL;
 
-       ALLOC_REG(obst, reg, ir_rk_WhileLoop);
-
-       reg->nr      = head->nr;
-       reg->parts   = NEW_ARR_D(ir_reg_or_blk, obst, 2);
+       reg->nr    = head->nr;
+       reg->parts = NEW_ARR_D(ir_reg_or_blk, obst, 2);
 
        reg->parts[0].region = head; head->parent = reg;
        reg->parts[1].region = body; body->parent = reg;
@@ -500,38 +543,123 @@ static ir_region *new_WhileLoop(struct obstack *obst, ir_region *head) {
        else
                reg->succ[0] = get_region_succ(head, 1);
 
-       DB((dbg, LEVEL_2, " Created WhileLoop(%u)Body(%u)\n", reg->nr, body->nr));
+       DB((dbg, LEVEL_2, " Created WhileLoop(%lu)Body(%lu)\n", reg->nr, body->nr));
 
        return reg;
 }  /* new_WhileLoop */
 
 /**
- * Return true if a is an ancestor of b in DFS search.
+ * Create a new new_NaturalLoop region.
+ */
+static ir_region *new_NaturalLoop(struct obstack *obst, ir_region *head)
+{
+       ir_region *reg = alloc_region(obst, ir_rk_WhileLoop);
+       ir_region *c, *n;
+       size_t i, j, k, len, n_pred, n_succ;
+
+       /* count number of parts */
+       for (len = 0, c = head; c != NULL; c = (ir_region*) c->link)
+               ++len;
+
+       reg->nr    = head->nr;
+       reg->parts = NEW_ARR_D(ir_reg_or_blk, obst, len);
+
+       /* enter all parts */
+       for (i = 0, c = head; c != NULL; c = n) {
+               reg->parts[i++].region = c;
+               c->parent = reg;
+               n = (ir_region*) c->link;
+               c->link = NULL;
+       }
+
+       /* count number of preds */
+       n_pred = 0;
+       for (i = get_region_n_preds(head); i > 0;) {
+               ir_region *pred = get_region_pred(head, --i);
+               if (pred->parent != reg)
+                       ++n_pred;
+       }
+       reg->pred = NEW_ARR_D(ir_region *, obst, n_pred);
+       for (j = 0, i = get_region_n_preds(head); i > 0;) {
+               ir_region *pred = get_region_pred(head, --i);
+               if (pred->parent != reg)
+                       reg->pred[j++] = pred;
+       }
+
+       /* count number of succs */
+       n_succ = 0;
+       for (j = 0; j < len; ++j) {
+               ir_region *pc = reg->parts[j].region;
+               for (i = get_region_n_succs(pc); i > 0;) {
+                       ir_region *succ = get_region_succ(pc, --i);
+                       if (succ->parent != reg)
+                               ++n_succ;
+               }
+       }
+       reg->succ = NEW_ARR_D(ir_region *, obst, n_succ);
+       k = 0;
+       for (j = 0; j < len; ++j) {
+               ir_region *pc = reg->parts[j].region;
+               for (i = get_region_n_succs(pc); i > 0;) {
+                       ir_region *succ = get_region_succ(pc, --i);
+                       if (succ->parent != reg)
+                               reg->succ[k++] = succ;
+               }
+       }
+
+       DEBUG_ONLY(
+               DB((dbg, LEVEL_2, " Created NaturalLoop(%u)Head(%u)\n", reg->nr, head->nr));
+               for (i = 1; i < len; ++i) {
+                       ir_region *p = reg->parts[i].region;
+                       DB((dbg, LEVEL_2, "  Body(%u)\n", p->nr));
+               }
+       )
+       return reg;
+}  /* new_NaturalLoop */
+
+/**
+ * Return true if region a is an ancestor of region b in DFS search.
  */
-static int is_ancestor(const ir_region *a, const ir_region *b) {
+static int is_ancestor(const ir_region *a, const ir_region *b)
+{
        return (a->prenum <= b->prenum && a->postnum > b->postnum);
 }
 
 /**
- *  Return true if region succ is a successor of region n.
+ * Return true if region pred is a predecessor of region n.
+ */
+static bool pred_of(const ir_region *pred, const ir_region *n)
+{
+       size_t i, n_preds;
+       for (i = 0, n_preds = get_region_n_preds(n); i < n_preds; ++i) {
+               if (get_region_pred(n, i) == pred)
+                       return true;
+       }
+       return false;
+}
+
+/**
+ * Return true if region succ is a successor of region n.
  */
-static int succ_of(const ir_region *succ, const ir_region *n) {
-       int i;
-       for (i = get_region_n_succs(n) - 1; i >= 0; --i) {
+static bool succ_of(const ir_region *succ, const ir_region *n)
+{
+       size_t i, n_succs;
+       for (i = 0, n_succs = get_region_n_succs(n); i < n_succs; ++i) {
                if (get_region_succ(n, i) == succ)
-                       return 1;
+                       return true;
        }
-       return 0;
+       return false;
 }
 
 /**
- *  Reverse linked list.
+ * Reverse a linked list of regions.
  */
-static struct ir_region *reverse_list(ir_region *n) {
+static struct ir_region *reverse_list(ir_region *n)
+{
        ir_region *prev = NULL, *next;
 
        for (; n; n = next) {
-               next = n->link;
+               next = (ir_region*) n->link;
                n->link = prev;
                prev = n;
        }
@@ -541,23 +669,24 @@ static struct ir_region *reverse_list(ir_region *n) {
 /**
  * Find the cyclic region in the subgraph entered by node.
  */
-static ir_region *find_cyclic_region(ir_region *node) {
-       int i;
+static ir_region *find_cyclic_region(ir_region *node)
+{
+       size_t i;
        ir_region *last = node;
        int improper = 0;
 
-       for (i = get_region_n_preds(node) - 1; i >= 0; --i) {
-               ir_region *pred = get_region_pred(node, i);
+       for (i = get_region_n_preds(node); i > 0;) {
+               ir_region *pred = get_region_pred(node, --i);
 
                /* search backedges */
                if (!pred->link && pred != last && is_ancestor(node, pred)) {
                        ir_region *rem = last;
-                       int j;
+                       size_t j;
 
                        last->link = pred;
                        last       = pred;
-                       for (j = get_region_n_preds(pred) - 1; j >= 0; --j) {
-                               ir_region *p = get_region_pred(pred, j);
+                       for (j = get_region_n_preds(pred); j > 0;) {
+                               ir_region *p = get_region_pred(pred, --j);
 
                                /* Search regions we didn't visited yet and
                                   link them into the list. */
@@ -571,24 +700,24 @@ static ir_region *find_cyclic_region(ir_region *node) {
                                }
                        }
                        /* reverse the list. */
-                       last = rem->link;
-                       rem->link = reverse_list(rem->link);
+                       last = (ir_region*) rem->link;
+                       rem->link = reverse_list(last);
                }
        }
 
        if (node->link && improper) {
-               /* found an improper region */
+               /* found an improper region, do minimization */
+
        }
        return node;
 }
 
-#define LINK(list) ((ir_region *)list->link)
-
 /**
  * Detect a cyclic region.
  */
-static ir_region *cyclic_region_type(struct obstack *obst, ir_region *node) {
-       ir_region *list;
+static ir_region *cyclic_region_type(struct obstack *obst, ir_region *node)
+{
+       ir_region *list, *next;
 
        /* simple cases first */
        if (succ_of(node, node)) {
@@ -602,47 +731,56 @@ static ir_region *cyclic_region_type(struct obstack *obst, ir_region *node) {
        }
        list = find_cyclic_region(node);
 
-       if (list->link && !LINK(list)->link && get_region_n_succs(list->link) == 1) {
-               return new_WhileLoop(obst, list);
+       next = (ir_region*) list->link;
+       if (next) {
+               if (!next->link && get_region_n_succs(next) == 1) {
+                       /* only one body block with only one successor (the head) */
+                       return new_WhileLoop(obst, list);
+               }
+               /* A Loop with one head */
+               return new_NaturalLoop(obst, list);
        }
 
        return NULL;
 }
 
 /**
- * Clear all links on a list. Needed, because we expect cleared links-
+ * Clear all links on a list. Needed, because we expect cleared links.
  */
-static void clear_list(ir_region *list) {
+static void clear_list(ir_region *list)
+{
        ir_region *next;
 
        for (next = list; next; list = next) {
-               next = list->link;
+               next = (ir_region*) list->link;
                list->link = NULL;
        }
 }
 
-#define ADD_LIST(list, n) do { n->link = list; list = n; ++list##_len; } while(0)
+#define ADD_LIST(list, n) do { n->link = list; list = n; ++list##_len; } while (0)
 
 /**
  * Detect an acyclic region.
  */
-static ir_region *acyclic_region_type(struct obstack *obst, ir_region *node) {
+static ir_region *acyclic_region_type(struct obstack *obst, ir_region *node)
+{
        ir_region *n, *m;
-       int p, s, i, k;
+       bool p, s;
+       size_t k;
        ir_region *nset = NULL;
-       int nset_len = 0;
+       size_t nset_len = 0;
        ir_region *res;
 
        /* check for a block containing node */
        n = node;
        p = get_region_n_preds(n) == 1;
-       s = 1;
+       s = true;
        while (p & s) {
                n = get_region_pred(n, 0);
                p = get_region_n_preds(n) == 1;
                s = get_region_n_succs(n) == 1;
        }
-       p = 1;
+       p = true;
        s = get_region_n_succs(n) == 1;
        while (p & s) {
                ADD_LIST(nset, n);
@@ -663,7 +801,7 @@ static ir_region *acyclic_region_type(struct obstack *obst, ir_region *node) {
        /* check for IfThenElse */
        k = get_region_n_succs(node);
        if (k == 2) {
-               int n_succs, m_succs, n_preds, m_preds;
+               size_t n_succs, m_succs, n_preds, m_preds;
 
                n = get_region_succ(node, 0);
                m = get_region_succ(node, 1);
@@ -681,20 +819,18 @@ static ir_region *acyclic_region_type(struct obstack *obst, ir_region *node) {
                         */
                        return new_IfThenElse(obst, node, n, m);
                }
-               if (n_succs == 1 && m_preds == 2 &&
+               if (n_succs == 1 &&
                    get_region_succ(n, 0) == m &&
-                   (get_region_pred(m, 0) == node ||
-                    get_region_pred(m, 1) == node)) {
+                   pred_of(node, m)) {
                        /*
                         * node -->n-->m
                         *    \-------/
                         */
                        return new_IfThen(obst, node, n);
                }
-               if (m_succs == 1 && n_preds == 2 &&
+               if (m_succs == 1 &&
                    get_region_succ(m, 0) == m &&
-                   (get_region_pred(n, 0) == node ||
-                    get_region_pred(n, 1) == node)) {
+                   pred_of(node, n)) {
                        /*
                         * node -->m-->n
                         *    \-------/
@@ -704,15 +840,15 @@ static ir_region *acyclic_region_type(struct obstack *obst, ir_region *node) {
        }
        /* check for Switch, case */
        if (k > 0) {
-               ir_region *exit = NULL;
+               ir_region *rexit = NULL;
+               size_t i, p = 0;
                nset = NULL; nset_len = 0;
-               p = 0;
-               for (i = k - 1; i >= 0; --i) {
-                       n = get_region_succ(node, i);
+               for (i = k; i > 0;) {
+                       n = get_region_succ(node, i--);
                        ADD_LIST(nset, n);
                        if (get_region_n_succs(n) != 1) {
                                /* must be the exit */
-                               exit = n;
+                               rexit = n;
                                ++p;
                                if (p > 1)
                                        break;
@@ -724,25 +860,25 @@ static ir_region *acyclic_region_type(struct obstack *obst, ir_region *node) {
                        ir_region *pos_exit_2 = NULL;
 
                        /* find the exit */
-                       for (m = nset; m != NULL; m = m->link) {
+                       for (m = nset; m != NULL; m = (ir_region*) m->link) {
                                if (get_region_n_succs(m) != 1) {
                                        /* must be the exit block */
-                                       if (exit == NULL) {
-                                               exit = m;
-                                       } else if (exit != m) {
+                                       if (rexit == NULL) {
+                                               rexit = m;
+                                       } else if (rexit != m) {
                                                /* two exits */
-                                               exit = NULL;
+                                               rexit = NULL;
                                                break;
                                        }
                                } else {
                                        ir_region *succ = get_region_succ(m, 0);
 
                                        if (succ->link == NULL) {
-                                               if (exit == NULL) {
+                                               if (rexit == NULL) {
                                                        if (succ == pos_exit_1)
-                                                               exit = succ;
+                                                               rexit = succ;
                                                        else if (succ == pos_exit_2)
-                                                               exit = succ;
+                                                               rexit = succ;
                                                        else if (pos_exit_1 == NULL)
                                                                pos_exit_1 = succ;
                                                        else if (pos_exit_2 == NULL)
@@ -751,24 +887,24 @@ static ir_region *acyclic_region_type(struct obstack *obst, ir_region *node) {
                                                                /* more than two possible exits */
                                                                break;
                                                        }
-                                               } else if (exit != succ) {
+                                               } else if (rexit != succ) {
                                                        /* two exits */
-                                                       exit = NULL;
+                                                       rexit = NULL;
                                                        break;
                                                }
                                        }
                                }
                        }
-                       if (exit != NULL) {
+                       if (rexit != NULL) {
                                /* do the checks */
-                               for (n = nset; n != NULL; n = n->link) {
+                               for (n = nset; n != NULL; n = (ir_region*) n->link) {
                                        ir_region *succ;
-                                       if (n == exit) {
+                                       if (n == rexit) {
                                                /* good, default fall through */
                                                continue;
                                        }
                                        succ = get_region_succ(n, 0);
-                                       if (succ == exit) {
+                                       if (succ == rexit) {
                                                /* good, switch to exit */
                                                continue;
                                        }
@@ -783,7 +919,7 @@ static ir_region *acyclic_region_type(struct obstack *obst, ir_region *node) {
 
                                if (n == NULL) {
                                        /* detected */
-                                       return new_SwitchCase(obst, kind, node, exit, nset, nset_len);
+                                       return new_SwitchCase(obst, kind, node, rexit, nset, nset_len);
                                }
                        }
                }
@@ -792,29 +928,15 @@ static ir_region *acyclic_region_type(struct obstack *obst, ir_region *node) {
        return NULL;
 }
 
-/**
- * Fill the given set recursively with all parts of the region (including itself)
- */
-static void fill_parts(pset *set, ir_region *reg) {
-       int i;
-
-       if (reg->type == ir_rk_Block) {
-               pset_insert_ptr(set, reg);
-               return;
-       }
-
-       for (i = ARR_LEN(reg->parts) - 1; i >= 0; --i) {
-               fill_parts(set, reg->parts[i].region);
-       }
-}
-
 /**
  * replace all pred edges from region pred that points to any of the set set
  * to ONE edge to reg.
  */
-static void replace_pred(ir_region *succ, ir_region *reg) {
-       int i, len = get_region_n_preds(succ);
-       int have_one = 0;
+static void replace_pred(ir_region *succ, ir_region *reg)
+{
+       int    have_one = 0;
+       size_t len      = get_region_n_preds(succ);
+       size_t i;
 
        for (i = 0; i < len; ++i) {
                ir_region *pred = get_region_pred(succ, i);
@@ -831,6 +953,9 @@ static void replace_pred(ir_region *succ, ir_region *reg) {
                                r = reg;
                        }
                        set_region_pred(succ, i, r);
+               } else {
+                       /* the current region can be entered by this node */
+                       pred->enter = 1;
                }
        }
        ARR_SHRINKLEN(succ->pred, len);
@@ -840,9 +965,11 @@ static void replace_pred(ir_region *succ, ir_region *reg) {
  * replace all succ edges from region pred that points to any of the set set
  * to ONE edge to reg.
  */
-static void replace_succ(ir_region *pred, ir_region *reg) {
-       int i, len = get_region_n_succs(pred);
-       int have_one = 0;
+static void replace_succ(ir_region *pred, ir_region *reg)
+{
+       int    have_one = 0;
+       size_t len      = get_region_n_succs(pred);
+       size_t i;
 
        for (i = 0; i < len; ++i) {
                ir_region *succ = get_region_succ(pred, i);
@@ -859,6 +986,9 @@ static void replace_succ(ir_region *pred, ir_region *reg) {
                                r = reg;
                        }
                        set_region_succ(pred, i, r);
+               } else {
+                       /* current region can be left by this node */
+                       succ->exit = 1;
                }
        }
        ARR_SHRINKLEN(pred->succ, len);
@@ -867,22 +997,23 @@ static void replace_succ(ir_region *pred, ir_region *reg) {
 /**
  * Reduce the graph by the node reg.
  */
-static void reduce(walk_env *env, ir_region *reg) {
-       int i;
+static void reduce(walk_env *env, ir_region *reg)
+{
+       size_t i;
        ir_region *head = reg->parts[0].region;
-       unsigned maxorder = head->postnum;
-       unsigned minorder = head->prenum;
+       size_t maxorder = head->postnum;
+       size_t minorder = head->prenum;
 
        /* second step: replace all preds in successors */
-       for (i = get_region_n_succs(reg) - 1; i >= 0; --i) {
-               ir_region *succ = get_region_succ(reg, i);
+       for (i = get_region_n_succs(reg); i > 0;) {
+               ir_region *succ = get_region_succ(reg, --i);
 
                replace_pred(succ, reg);
        }
 
-       /* second third: replace all succs in predessors */
-       for (i = get_region_n_preds(reg) - 1; i >= 0; --i) {
-               ir_region *pred = get_region_pred(reg, i);
+       /* third step: replace all succs in predessors */
+       for (i = get_region_n_preds(reg); i > 0;) {
+               ir_region *pred = get_region_pred(reg, --i);
 
                replace_succ(pred, reg);
        }
@@ -900,10 +1031,11 @@ static void reduce(walk_env *env, ir_region *reg) {
  *
  * @param irg  the graph
  */
-ir_reg_tree *construct_region_tree(ir_graph *irg) {
+ir_reg_tree *construct_region_tree(ir_graph *irg)
+{
        walk_env env;
        ir_graph *rem = current_ir_graph;
-       ir_reg_tree *res = xmalloc(sizeof(*res));
+       ir_reg_tree *res = XMALLOC(ir_reg_tree);
 
        obstack_init(&res->obst);
 
@@ -912,9 +1044,7 @@ ir_reg_tree *construct_region_tree(ir_graph *irg) {
        FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.ana.structure");
        firm_dbg_set_mask(dbg, SET_LEVEL_5);
 
-       DB((dbg, LEVEL_1, "Structural analysis on %+F starts...\n", irg));
-
-       dump_ir_block_graph(irg, "-structure_start");
+       DB((dbg, LEVEL_1, "Structural analysis on %+F started ...\n", irg));
 
        /* we need dominance info */
        assure_doms(irg);
@@ -924,24 +1054,26 @@ ir_reg_tree *construct_region_tree(ir_graph *irg) {
        env.start_block = get_irg_start_block(irg);
        env.end_block   = get_irg_end_block(irg);
 
+       ir_reserve_resources(irg, IR_RESOURCE_IRN_LINK);
+
        /* create the Block wrapper and count them */
        env.l_post = 0;
        env.obst   = &res->obst;
-       irg_block_walk_graph(irg, NULL, wrap_blocks, &env);
-       irg_block_walk_graph(irg, NULL, update_Block_regions, &env);
+       irg_block_walk_graph(irg, NULL, wrap_BasicBlocks, &env);
+       irg_block_walk_graph(irg, NULL, update_BasicBlock_regions, &env);
 
        env.post = NEW_ARR_F(ir_region *, env.l_post);
 
        /* do the DFS walk */
        dfs_walk(irg, &env);
 
-       DB((dbg, LEVEL_1, "%d regions left\n", env.postmax));
+       DB((dbg, LEVEL_1, "%zu regions left\n", env.postmax));
        if (env.postmax > 1) {
-               unsigned postctr = 0;
+               size_t postctr = 0;
                do {
                        ir_region *reg, *n = env.post[postctr];
                        do {
-                               if (n->parent) {
+                               if (n->parent != NULL) {
                                        /* already folded */
                                        break;
                                }
@@ -962,6 +1094,8 @@ ir_reg_tree *construct_region_tree(ir_graph *irg) {
        }
        DB((dbg, LEVEL_1, "Structural analysis finished.\n"));
 
+       ir_free_resources(irg, IR_RESOURCE_IRN_LINK);
+
        DEL_ARR_F(env.post);
        current_ir_graph = rem;
 
@@ -978,12 +1112,13 @@ ir_reg_tree *construct_region_tree(ir_graph *irg) {
  * @param post  walker function, executed after the children of a tree node are visited
  * @param env   environment, passed to pre and post
  */
-static void region_tree_walk2(ir_region *reg, irg_reg_walk_func *pre, irg_reg_walk_func *post, void *env) {
-       int i, n;
+static void region_tree_walk2(ir_region *reg, irg_reg_walk_func *pre, irg_reg_walk_func *post, void *env)
+{
+       size_t i, n;
 
        if (pre)
                pre(reg, env);
-       if (reg->type != ir_rk_Block) {
+       if (reg->type != ir_rk_BasicBlock) {
                for (i = 0, n = ARR_LEN(reg->parts); i < n; ++i)
                        region_tree_walk2(reg->parts[i].region, pre, post, env);
        }
@@ -999,6 +1134,7 @@ static void region_tree_walk2(ir_region *reg, irg_reg_walk_func *pre, irg_reg_wa
  * @param post  walker function, executed after the children of a tree node are visited
  * @param env   environment, passed to pre and post
  */
-void region_tree_walk(ir_reg_tree *tree, irg_reg_walk_func *pre, irg_reg_walk_func *post, void *env) {
+void region_tree_walk(ir_reg_tree *tree, irg_reg_walk_func *pre, irg_reg_walk_func *post, void *env)
+{
        region_tree_walk2(tree->top, pre, post, env);
 }