isl_access_info_compute_flow: handle may accesses
authorSven Verdoolaege <skimo@kotnet.org>
Wed, 26 May 2010 18:51:25 +0000 (20:51 +0200)
committerSven Verdoolaege <skimo@kotnet.org>
Tue, 1 Jun 2010 19:15:29 +0000 (21:15 +0200)
doc/user.pod
include/isl_flow.h
isl_flow.c
isl_test.c

index ca789a5..ebbd94f 100644 (file)
@@ -1426,6 +1426,14 @@ to access the same data element before the given iteration
 of the sink access.
 To compute standard flow dependences, the sink should be
 a read, while the sources should be writes.
+If any of the source accesses are marked as being I<may>
+accesses, then there will be a dependence to the last
+I<must> access B<and> to any I<may> access that follows
+this last I<must> access.
+In particular, if I<all> sources are I<may> accesses,
+then memory based dependence analysis is performed.
+If, on the other hand, all sources are I<must> accesses,
+then value based dependence analysis is performed.
 
        #include <isl_flow.h>
 
@@ -1435,17 +1443,18 @@ a read, while the sources should be writes.
                int max_source);
        __isl_give isl_access_info *isl_access_info_add_source(
                __isl_take isl_access_info *acc,
-               __isl_take isl_map *source, void *source_user);
+               __isl_take isl_map *source, int must,
+               void *source_user);
 
        __isl_give isl_flow *isl_access_info_compute_flow(
                __isl_take isl_access_info *acc);
 
        int isl_flow_foreach(__isl_keep isl_flow *deps,
-               int (*fn)(__isl_take isl_map *dep, void *dep_user,
-                         void *user),
+               int (*fn)(__isl_take isl_map *dep, int must,
+                         void *dep_user, void *user),
                void *user);
        __isl_give isl_set *isl_flow_get_no_source(
-               __isl_keep isl_flow *deps);
+               __isl_keep isl_flow *deps, int must);
        void isl_flow_free(__isl_take isl_flow *deps);
 
 The function C<isl_access_info_compute_flow> performs the actual
@@ -1469,6 +1478,10 @@ then the function should return I<2 * n + 1>; otherwise,
 it should return I<2 * n>.
 The sources can be added to the C<isl_access_info> by performing
 (at most) C<max_source> calls to C<isl_access_info_add_source>.
+C<must> indicates whether the source is a I<must> access
+or a I<may> access.  Note that a multi-valued access relation
+should only be marked I<must> if every iteration in the domain
+of the relation accesses I<all> elements in its image.
 The C<source_user> token is again used to identify
 the source access.  The range of the source access relation
 C<source> should have the same dimension as the range
@@ -1477,19 +1490,25 @@ of the sink access relation.
 The result of the dependence analysis is collected in an
 C<isl_flow>.  There may be elements in the domain of
 the sink access for which no preceding source access could be
-find.  The set of these elements can be obtained through
-a call to C<isl_flow_get_no_source>.
+found or for which all preceding sources are I<may> accesses.
+The sets of these elements can be obtained through
+calls to C<isl_flow_get_no_source>, the first with C<must> set
+and the second with C<must> unset.
 In the case of standard flow dependence analysis,
-this set corresponds to the reads from uninitialized
-array elements.
+with the sink a read and the sources I<must> writes,
+the first set corresponds to the reads from uninitialized
+array elements and the second set is empty.
 The actual flow dependences can be extracted using
 C<isl_flow_foreach>.  This function will call the user-specified
 callback function C<fn> for each B<non-empty> dependence between
 a source and the sink.  The callback function is called
-with three arguments, the actual flow dependence relation
-mapping source iterations to sink iterations, a token
+with four arguments, the actual flow dependence relation
+mapping source iterations to sink iterations, a boolean that
+indicates whether it is a I<must> or I<may> dependence, a token
 identifying the source and an additional C<void *> with value
 equal to the third argument of the C<isl_flow_foreach> call.
+A dependence is marked I<must> if it originates from a I<must>
+source and if it is not followed by any I<may> sources.
 
 After finishing with an C<isl_flow>, the user should call
 C<isl_flow_free> to free all associated memory.
index 67f8480..1befb51 100644 (file)
@@ -23,12 +23,12 @@ __isl_give isl_access_info *isl_access_info_alloc(__isl_take isl_map *sink,
        void *sink_user, isl_access_level_before fn, int max_source);
 __isl_give isl_access_info *isl_access_info_add_source(
        __isl_take isl_access_info *acc, __isl_take isl_map *source,
-       void *source_user);
+       int must, void *source_user);
 __isl_give isl_flow *isl_access_info_compute_flow(__isl_take isl_access_info *acc);
 int isl_flow_foreach(__isl_keep isl_flow *deps,
-       int (*fn)(__isl_take isl_map *dep, void *dep_user, void *user),
+       int (*fn)(__isl_take isl_map *dep, int must, void *dep_user, void *user),
        void *user);
-__isl_give isl_set *isl_flow_get_no_source(__isl_keep isl_flow *deps);
+__isl_give isl_set *isl_flow_get_no_source(__isl_keep isl_flow *deps, int must);
 void isl_flow_free(__isl_take isl_flow *deps);
 
 #if defined(__cplusplus)
index 40b2e57..84a4811 100644 (file)
 #include <isl_flow.h>
 
 /* A private structure to keep track of a mapping together with
- * a user-specified identifier.
+ * a user-specified identifier and a boolean indicating whether
+ * the map represents a must or may access/dependence.
  */
 struct isl_labeled_map {
        struct isl_map  *map;
        void            *data;
+       int             must;
 };
 
 /* A structure containing the input for dependence analysis:
  * - a sink
- * - n_source (<= max_source) sources
+ * - n_must + n_may (<= max_source) sources
  * - a function for determining the relative order of sources and sink
+ * The must sources are placed before the may sources.
  */
 struct isl_access_info {
        struct isl_labeled_map  sink;
        isl_access_level_before level_before;
        int                     max_source;
-       int                     n_source;
+       int                     n_must;
+       int                     n_may;
        struct isl_labeled_map  source[1];
 };
 
 /* A structure containing the output of dependence analysis:
- * - n_source flow dependences
- * - a subset of the sink for which no source could be found
+ * - n_source dependences
+ * - a subset of the sink for which definitely no source could be found
+ * - a subset of the sink for which possibly no source could be found
  */
 struct isl_flow {
-       struct isl_set          *no_source;
+       isl_set                 *must_no_source;
+       isl_set                 *may_no_source;
        int                     n_source;
        struct isl_labeled_map  *dep;
 };
@@ -69,7 +75,8 @@ __isl_give isl_access_info *isl_access_info_alloc(__isl_take isl_map *sink,
        acc->sink.data = sink_user;
        acc->level_before = fn;
        acc->max_source = max_source;
-       acc->n_source = 0;
+       acc->n_must = 0;
+       acc->n_may = 0;
 
        return acc;
 error:
@@ -89,27 +96,40 @@ static void isl_access_info_free(__isl_take isl_access_info *acc)
        if (!acc)
                return;
        isl_map_free(acc->sink.map);
-       for (i = 0; i < acc->n_source; ++i)
+       for (i = 0; i < acc->n_must + acc->n_may; ++i)
                isl_map_free(acc->source[i].map);
        free(acc);
 }
 
-/* Add another source to an isl_access_info structure.
+/* Add another source to an isl_access_info structure, making
+ * sure the "must" sources are placed before the "may" sources.
  * This function may be called at most max_source times on a
  * given isl_access_info structure, with max_source as specified
  * in the call to isl_access_info_alloc that constructed the structure.
  */
 __isl_give isl_access_info *isl_access_info_add_source(
        __isl_take isl_access_info *acc, __isl_take isl_map *source,
-       void *source_user)
+       int must, void *source_user)
 {
        if (!acc)
                return NULL;
-       isl_assert(acc->sink.map->ctx, acc->n_source < acc->max_source, goto error);
-
-       acc->source[acc->n_source].map = source;
-       acc->source[acc->n_source].data = source_user;
-       acc->n_source++;
+       isl_assert(acc->sink.map->ctx,
+                   acc->n_must + acc->n_may < acc->max_source, goto error);
+       
+       if (must) {
+               if (acc->n_may)
+                       acc->source[acc->n_must + acc->n_may] =
+                               acc->source[acc->n_must];
+               acc->source[acc->n_must].map = source;
+               acc->source[acc->n_must].data = source_user;
+               acc->source[acc->n_must].must = 1;
+               acc->n_must++;
+       } else {
+               acc->source[acc->n_must + acc->n_may].map = source;
+               acc->source[acc->n_must + acc->n_may].data = source_user;
+               acc->source[acc->n_must + acc->n_may].must = 0;
+               acc->n_may++;
+       }
 
        return acc;
 error:
@@ -154,7 +174,7 @@ static int access_sort_cmp(const void *p1, const void *p2)
        return (level1 % 2) ? -1 : 1;
 }
 
-/* Sort the source accesses in order of increasing number of shared
+/* Sort the must source accesses in order of increasing number of shared
  * levels with the sink access.
  * Source accesses with the same number of shared levels are sorted
  * in their textual order.
@@ -167,24 +187,24 @@ static __isl_give isl_access_info *isl_access_info_sort_sources(
 
        if (!acc)
                return NULL;
-       if (acc->n_source <= 1)
+       if (acc->n_must <= 1)
                return acc;
 
        array = isl_alloc_array(acc->sink.map->ctx,
-                               struct isl_access_sort_info, acc->n_source);
+                               struct isl_access_sort_info, acc->n_must);
        if (!array)
                goto error;
 
-       for (i = 0; i < acc->n_source; ++i) {
+       for (i = 0; i < acc->n_must; ++i) {
                array[i].source_map = acc->source[i].map;
                array[i].source_data = acc->source[i].data;
                array[i].acc = acc;
        }
 
-       qsort(array, acc->n_source, sizeof(struct isl_access_sort_info),
+       qsort(array, acc->n_must, sizeof(struct isl_access_sort_info),
                access_sort_cmp);
 
-       for (i = 0; i < acc->n_source; ++i) {
+       for (i = 0; i < acc->n_must; ++i) {
                acc->source[i].map = array[i].source_map;
                acc->source[i].data = array[i].source_data;
        }
@@ -199,6 +219,11 @@ error:
 
 /* Initialize an empty isl_flow structure corresponding to a given
  * isl_access_info structure.
+ * For each must access, two dependences are created (initialized
+ * to the empty relation), one for the resulting must dependences
+ * and one for the resulting may dependences.  May accesses can
+ * only lead to may dependences, so only one dependence is created
+ * for each of them.
  * This function is private as isl_flow structures are only supposed
  * to be created by isl_access_info_compute_flow.
  */
@@ -216,17 +241,30 @@ static __isl_give isl_flow *isl_flow_alloc(__isl_keep isl_access_info *acc)
        if (!dep)
                return NULL;
 
-       dep->dep = isl_alloc_array(ctx, struct isl_labeled_map, acc->n_source);
+       dep->dep = isl_alloc_array(ctx, struct isl_labeled_map,
+                                       2 * acc->n_must + acc->n_may);
        if (!dep->dep)
                goto error;
 
-       dep->n_source = acc->n_source;
-       for (i = 0; i < acc->n_source; ++i) {
+       dep->n_source = 2 * acc->n_must + acc->n_may;
+       for (i = 0; i < acc->n_must; ++i) {
                struct isl_dim *dim;
                dim = isl_dim_join(isl_dim_copy(acc->source[i].map->dim),
                            isl_dim_reverse(isl_dim_copy(acc->sink.map->dim)));
-               dep->dep[i].map = isl_map_empty(dim);
-               dep->dep[i].data = acc->source[i].data;
+               dep->dep[2 * i].map = isl_map_empty(dim);
+               dep->dep[2 * i + 1].map = isl_map_copy(dep->dep[2 * i].map);
+               dep->dep[2 * i].data = acc->source[i].data;
+               dep->dep[2 * i + 1].data = acc->source[i].data;
+               dep->dep[2 * i].must = 1;
+               dep->dep[2 * i + 1].must = 0;
+       }
+       for (i = acc->n_must; i < acc->n_must + acc->n_may; ++i) {
+               struct isl_dim *dim;
+               dim = isl_dim_join(isl_dim_copy(acc->source[i].map->dim),
+                           isl_dim_reverse(isl_dim_copy(acc->sink.map->dim)));
+               dep->dep[acc->n_must + i].map = isl_map_empty(dim);
+               dep->dep[acc->n_must + i].data = acc->source[i].data;
+               dep->dep[acc->n_must + i].must = 0;
        }
 
        return dep;
@@ -242,7 +280,7 @@ error:
  * the isl_flow_foreach call.
  */
 int isl_flow_foreach(__isl_keep isl_flow *deps,
-       int (*fn)(__isl_take isl_map *dep, void *dep_user, void *user),
+       int (*fn)(__isl_take isl_map *dep, int must, void *dep_user, void *user),
        void *user)
 {
        int i;
@@ -253,7 +291,8 @@ int isl_flow_foreach(__isl_keep isl_flow *deps,
        for (i = 0; i < deps->n_source; ++i) {
                if (isl_map_fast_is_empty(deps->dep[i].map))
                        continue;
-               if (fn(isl_map_copy(deps->dep[i].map), deps->dep[i].data, user) < 0)
+               if (fn(isl_map_copy(deps->dep[i].map), deps->dep[i].must,
+                               deps->dep[i].data, user) < 0)
                        return -1;
        }
 
@@ -262,12 +301,15 @@ int isl_flow_foreach(__isl_keep isl_flow *deps,
 
 /* Return a copy of the subset of the sink for which no source could be found.
  */
-__isl_give isl_set *isl_flow_get_no_source(__isl_keep isl_flow *deps)
+__isl_give isl_set *isl_flow_get_no_source(__isl_keep isl_flow *deps, int must)
 {
        if (!deps)
                return NULL;
        
-       return isl_set_copy(deps->no_source);
+       if (must)
+               return isl_set_copy(deps->must_no_source);
+       else
+               return isl_set_copy(deps->may_no_source);
 }
 
 void isl_flow_free(__isl_take isl_flow *deps)
@@ -276,7 +318,8 @@ void isl_flow_free(__isl_take isl_flow *deps)
 
        if (!deps)
                return;
-       isl_set_free(deps->no_source);
+       isl_set_free(deps->must_no_source);
+       isl_set_free(deps->may_no_source);
        if (deps->dep) {
                for (i = 0; i < deps->n_source; ++i)
                        isl_map_free(deps->dep[i].map);
@@ -307,8 +350,8 @@ static __isl_give isl_map *after_at_level(struct isl_dim *dim, int level)
        return isl_map_from_basic_map(bmap);
 }
 
-/* Compute the last iteration of source j that precedes the sink at the given
- * level for sink iterations in set_C.
+/* Compute the last iteration of must source j that precedes the sink
+ * at the given level for sink iterations in set_C.
  * The subset of set_C for which no such iteration can be found is returned
  * in *empty.
  */
@@ -334,10 +377,10 @@ static struct isl_map *last_source(struct isl_access_info *acc,
        return result;
 }
 
-/* For a given mapping between iterations of source j and iterations
- * of the sink, compute the last iteration of source k preceding
+/* For a given mapping between iterations of must source j and iterations
+ * of the sink, compute the last iteration of must source k preceding
  * the sink at level before_level for any of the sink iterations,
- * but following the corresponding iteration of source j at level
+ * but following the corresponding iteration of must source j at level
  * after_level.
  */
 static struct isl_map *last_later_source(struct isl_access_info *acc,
@@ -446,20 +489,180 @@ static int intermediate_sources(__isl_keep isl_access_info *acc,
        return 0;
 }
 
-/* Given a "sink" access, a list of n "source" accesses,
- * compute for each iteration of the sink access
- * and for each element accessed by that iteration,
- * the source access in the list that last accessed the
- * element accessed by the sink access before this sink access.
- * Each access is given as a map from the loop iterators
- * to the array indices.
- * The result is a list of n relations between source and sink
- * iterations and a subset of the domain of the sink access,
- * corresponding to those iterations that access an element
- * not previously accessed.
+/* Compute all iterations of may source j that precedes the sink at the given
+ * level for sink iterations in set_C.
+ */
+static __isl_give isl_map *all_sources(__isl_keep isl_access_info *acc,
+                                   __isl_take isl_set *set_C, int j, int level)
+{
+       isl_map *read_map;
+       isl_map *write_map;
+       isl_map *dep_map;
+       isl_map *after;
+
+       read_map = isl_map_copy(acc->sink.map);
+       read_map = isl_map_intersect_domain(read_map, set_C);
+       write_map = isl_map_copy(acc->source[acc->n_must + j].map);
+       write_map = isl_map_reverse(write_map);
+       dep_map = isl_map_apply_range(read_map, write_map);
+       after = after_at_level(isl_dim_copy(dep_map->dim), level);
+       dep_map = isl_map_intersect(dep_map, after);
+
+       return isl_map_reverse(dep_map);
+}
+
+/* For a given mapping between iterations of must source k and iterations
+ * of the sink, compute the all iteration of may source j preceding
+ * the sink at level before_level for any of the sink iterations,
+ * but following the corresponding iteration of must source k at level
+ * after_level.
+ */
+static __isl_give isl_map *all_later_sources(__isl_keep isl_access_info *acc,
+       __isl_keep isl_map *old_map,
+       int j, int before_level, int k, int after_level)
+{
+       isl_dim *dim;
+       isl_set *set_C;
+       isl_map *read_map;
+       isl_map *write_map;
+       isl_map *dep_map;
+       isl_map *after_write;
+       isl_map *before_read;
+
+       set_C = isl_map_range(isl_map_copy(old_map));
+       read_map = isl_map_copy(acc->sink.map);
+       read_map = isl_map_intersect_domain(read_map, set_C);
+       write_map = isl_map_copy(acc->source[acc->n_must + j].map);
+
+       write_map = isl_map_reverse(write_map);
+       dep_map = isl_map_apply_range(read_map, write_map);
+       dim = isl_dim_join(isl_dim_copy(acc->source[acc->n_must + j].map->dim),
+                   isl_dim_reverse(isl_dim_copy(acc->source[k].map->dim)));
+       after_write = after_at_level(dim, after_level);
+       after_write = isl_map_apply_range(after_write, old_map);
+       after_write = isl_map_reverse(after_write);
+       dep_map = isl_map_intersect(dep_map, after_write);
+       before_read = after_at_level(isl_dim_copy(dep_map->dim), before_level);
+       dep_map = isl_map_intersect(dep_map, before_read);
+       return isl_map_reverse(dep_map);
+}
+
+/* Given the must and may dependence relations for the must accesses
+ * for level sink_level, check if there are any accesses of may access j
+ * that occur in between and return their union.
+ * If some of these accesses are intermediate with respect to
+ * (previously thought to be) must dependences, then these
+ * must dependences are turned into may dependences.
+ */
+static __isl_give isl_map *all_intermediate_sources(
+       __isl_keep isl_access_info *acc, __isl_take isl_map *map,
+       struct isl_map **must_rel, struct isl_map **may_rel,
+       int j, int sink_level)
+{
+       int k, level;
+       int depth = 2 * isl_map_dim(acc->source[acc->n_must + j].map,
+                                       isl_dim_in) + 1;
+
+       for (k = 0; k < acc->n_must; ++k) {
+               int plevel;
+
+               if (isl_map_fast_is_empty(may_rel[k]) &&
+                   isl_map_fast_is_empty(must_rel[k]))
+                       continue;
+
+               plevel = acc->level_before(acc->source[k].data,
+                                       acc->source[acc->n_must + j].data);
+
+               for (level = sink_level; level <= depth; ++level) {
+                       isl_map *T;
+                       isl_map *copy;
+                       isl_set *ran;
+
+                       if (!can_precede_at_level(plevel, level))
+                               continue;
+
+                       copy = isl_map_copy(may_rel[k]);
+                       T = all_later_sources(acc, copy, j, sink_level, k, level);
+                       map = isl_map_union(map, T);
+
+                       copy = isl_map_copy(must_rel[k]);
+                       T = all_later_sources(acc, copy, j, sink_level, k, level);
+                       ran = isl_map_range(isl_map_copy(T));
+                       map = isl_map_union(map, T);
+                       may_rel[k] = isl_map_union_disjoint(may_rel[k],
+                           isl_map_intersect_range(isl_map_copy(must_rel[k]),
+                                                   isl_set_copy(ran)));
+                       T = isl_map_from_domain_and_range(
+                           isl_set_universe(
+                               isl_dim_domain(isl_map_get_dim(must_rel[k]))),
+                           ran);
+                       must_rel[k] = isl_map_subtract(must_rel[k], T);
+               }
+       }
+
+       return map;
+}
+
+/* Compute dependences for the case where all accesses are "may"
+ * accesses, which boils down to computing memory based dependences.
+ * The generic algorithm would also work in this case, but it would
+ * be overkill to use it.
+ */
+static __isl_give isl_flow *compute_mem_based_dependences(
+       __isl_take isl_access_info *acc)
+{
+       int i;
+       isl_set *mustdo;
+       isl_set *maydo;
+       isl_flow *res;
+
+       res = isl_flow_alloc(acc);
+       if (!res)
+               goto error;
+
+       mustdo = isl_map_domain(isl_map_copy(acc->sink.map));
+       maydo = isl_set_copy(mustdo);
+
+       for (i = 0; i < acc->n_may; ++i) {
+               int plevel;
+               int is_before;
+               isl_dim *dim;
+               isl_map *before;
+               isl_map *dep;
+
+               plevel = acc->level_before(acc->source[i].data, acc->sink.data);
+               is_before = plevel & 1;
+               plevel >>= 1;
+
+               dim = isl_map_get_dim(res->dep[i].map);
+               if (is_before)
+                       before = isl_map_lex_le_first(dim, plevel);
+               else
+                       before = isl_map_lex_lt_first(dim, plevel);
+               dep = isl_map_apply_range(isl_map_copy(acc->source[i].map),
+                       isl_map_reverse(isl_map_copy(acc->sink.map)));
+               dep = isl_map_intersect(dep, before);
+               mustdo = isl_set_subtract(mustdo,
+                                           isl_map_range(isl_map_copy(dep)));
+               res->dep[i].map = isl_map_union(res->dep[i].map, dep);
+       }
+
+       res->may_no_source = isl_set_subtract(maydo, isl_set_copy(mustdo));
+       res->must_no_source = mustdo;
+
+       isl_access_info_free(acc);
+
+       return res;
+error:
+       isl_access_info_free(acc);
+       return NULL;
+}
+
+/* Compute dependences for the case where there is at least one
+ * "must" access.
  *
- * The algorithm considers all levels in which a source may precede the sink,
- * where a level may either be a statement level or a loop level.
+ * The core algorithm considers all levels in which a source may precede
+ * the sink, where a level may either be a statement level or a loop level.
  * The outermost statement level is 1, the first loop level is 2, etc...
  * The algorithm basically does the following:
  * for all levels l of the read access from innermost to outermost
@@ -477,52 +680,56 @@ static int intermediate_sources(__isl_keep isl_access_info *acc,
  *                     and replace possible last accesses dep by the remainder
  *
  *
- * To deal with multi-valued sink access relations, the sink iteration
- * domain is first extended with dimensions that correspond to the data
- * space.  After the computation is finished, these extra dimensions are
- * projected out again.
+ * The above algorithm is applied to the must access.  During the course
+ * of the algorithm, we keep track of sink iterations that still
+ * need to be considered.  These iterations are split into those that
+ * haven't been matched to any source access (mustdo) and those that have only
+ * been matched to may accesses (maydo).
+ * At the end of each level, we also consider the may accesses.
+ * In particular, we consider may accesses that precede the remaining
+ * sink iterations, moving elements from mustdo to maydo when appropriate,
+ * and may accesses that occur between a must source and a sink of any 
+ * dependences found at the current level, turning must dependences into
+ * may dependences when appropriate.
+ * 
  */
-__isl_give isl_flow *isl_access_info_compute_flow(__isl_take isl_access_info *acc)
+static __isl_give isl_flow *compute_val_based_dependences(
+       __isl_take isl_access_info *acc)
 {
-       struct isl_ctx *ctx;
-       struct isl_set *todo;
+       isl_ctx *ctx;
+       isl_flow *res;
+       isl_set *mustdo;
+       isl_set *maydo;
        int level, j;
        int depth;
-       struct isl_map **temp_rel;
-       struct isl_flow *res;
-       isl_dim *dim;
-       isl_map *id;
-       unsigned n_sink;
-       unsigned n_data;
+       isl_map **must_rel;
+       isl_map **may_rel;
 
        acc = isl_access_info_sort_sources(acc);
-
-       n_sink = isl_map_dim(acc->sink.map, isl_dim_in);
-       n_data = isl_map_dim(acc->sink.map, isl_dim_out);
-       dim = isl_dim_range(isl_map_get_dim(acc->sink.map));
-       id = isl_map_identity(dim);
-       id = isl_map_insert(id, isl_dim_in, 0, n_sink);
-       acc->sink.map = isl_map_insert(acc->sink.map, isl_dim_in,
-                                       n_sink, n_data);
-       acc->sink.map = isl_map_intersect(acc->sink.map, id);
+       if (!acc)
+               return NULL;
 
        res = isl_flow_alloc(acc);
        if (!res)
                goto error;
        ctx = acc->sink.map->ctx;
 
-       depth = 2 * n_sink + 1;
-       todo = isl_map_domain(isl_map_copy(acc->sink.map));
-       if (isl_set_fast_is_empty(todo))
+       depth = 2 * isl_map_dim(acc->sink.map, isl_dim_in) + 1;
+       mustdo = isl_map_domain(isl_map_copy(acc->sink.map));
+       maydo = isl_set_empty_like(mustdo);
+       if (isl_set_fast_is_empty(mustdo))
                goto done;
 
-       temp_rel = isl_alloc_array(ctx, struct isl_map *, acc->n_source);
+       must_rel = isl_alloc_array(ctx, struct isl_map *, acc->n_must);
+       may_rel = isl_alloc_array(ctx, struct isl_map *, acc->n_must);
 
        for (level = depth; level >= 1; --level) {
-               for (j = acc->n_source-1; j >=0; --j)
-                       temp_rel[j] = isl_map_empty_like(res->dep[j].map);
+               for (j = acc->n_must-1; j >=0; --j) {
+                       must_rel[j] = isl_map_empty_like(res->dep[j].map);
+                       may_rel[j] = isl_map_copy(must_rel[j]);
+               }
 
-               for (j = acc->n_source - 1; j >= 0; --j) {
+               for (j = acc->n_must - 1; j >= 0; --j) {
                        struct isl_map *T;
                        struct isl_set *rest;
                        int plevel;
@@ -532,13 +739,20 @@ __isl_give isl_flow *isl_access_info_compute_flow(__isl_take isl_access_info *ac
                        if (!can_precede_at_level(plevel, level))
                                continue;
 
-                       T = last_source(acc, todo, j, level, &rest);
-                       temp_rel[j] = isl_map_union_disjoint(temp_rel[j], T);
-                       todo = rest;
+                       T = last_source(acc, mustdo, j, level, &rest);
+                       must_rel[j] = isl_map_union_disjoint(must_rel[j], T);
+                       mustdo = rest;
+
+                       intermediate_sources(acc, must_rel, j, level);
+
+                       T = last_source(acc, maydo, j, level, &rest);
+                       may_rel[j] = isl_map_union_disjoint(may_rel[j], T);
+                       maydo = rest;
 
-                       intermediate_sources(acc, temp_rel, j, level);
+                       intermediate_sources(acc, may_rel, j, level);
 
-                       if (isl_set_fast_is_empty(todo))
+                       if (isl_set_fast_is_empty(mustdo) &&
+                           isl_set_fast_is_empty(maydo))
                                break;
                }
                for (j = j - 1; j >= 0; --j) {
@@ -549,25 +763,110 @@ __isl_give isl_flow *isl_access_info_compute_flow(__isl_take isl_access_info *ac
                        if (!can_precede_at_level(plevel, level))
                                continue;
 
-                       intermediate_sources(acc, temp_rel, j, level);
+                       intermediate_sources(acc, must_rel, j, level);
+                       intermediate_sources(acc, may_rel, j, level);
+               }
+
+               for (j = 0; j < acc->n_may; ++j) {
+                       int plevel;
+                       isl_map *T;
+                       isl_set *ran;
+
+                       plevel = acc->level_before(acc->source[acc->n_must + j].data,
+                                                    acc->sink.data);
+                       if (!can_precede_at_level(plevel, level))
+                               continue;
+
+                       T = all_sources(acc, isl_set_copy(maydo), j, level);
+                       res->dep[2 * acc->n_must + j].map =
+                           isl_map_union(res->dep[2 * acc->n_must + j].map, T);
+                       T = all_sources(acc, isl_set_copy(mustdo), j, level);
+                       ran = isl_map_range(isl_map_copy(T));
+                       res->dep[2 * acc->n_must + j].map =
+                           isl_map_union(res->dep[2 * acc->n_must + j].map, T);
+                       mustdo = isl_set_subtract(mustdo, isl_set_copy(ran));
+                       maydo = isl_set_union_disjoint(maydo, ran);
+
+                       T = res->dep[2 * acc->n_must + j].map;
+                       T = all_intermediate_sources(acc, T, must_rel, may_rel,
+                                                       j, level);
+                       res->dep[2 * acc->n_must + j].map = T;
                }
 
-               for (j = acc->n_source - 1; j >= 0; --j)
-                       res->dep[j].map = isl_map_union_disjoint(res->dep[j].map,
-                                                            temp_rel[j]);
-               if (isl_set_fast_is_empty(todo))
+               for (j = acc->n_must - 1; j >= 0; --j) {
+                       res->dep[2 * j].map =
+                               isl_map_union_disjoint(res->dep[2 * j].map,
+                                                            must_rel[j]);
+                       res->dep[2 * j + 1].map =
+                               isl_map_union_disjoint(res->dep[2 * j + 1].map,
+                                                            may_rel[j]);
+               }
+
+               if (isl_set_fast_is_empty(mustdo) &&
+                   isl_set_fast_is_empty(maydo))
                        break;
        }
 
-       free(temp_rel);
+       free(must_rel);
+       free(may_rel);
 done:
-       for (j = 0; j < res->n_source; ++j)
-               res->dep[j].map = isl_map_project_out(res->dep[j].map,
-                                       isl_dim_out, n_sink, n_data);
-       res->no_source = todo;
+       res->must_no_source = mustdo;
+       res->may_no_source = maydo;
        isl_access_info_free(acc);
        return res;
 error:
        isl_access_info_free(acc);
        return NULL;
 }
+
+/* Given a "sink" access, a list of n "source" accesses,
+ * compute for each iteration of the sink access
+ * and for each element accessed by that iteration,
+ * the source access in the list that last accessed the
+ * element accessed by the sink access before this sink access.
+ * Each access is given as a map from the loop iterators
+ * to the array indices.
+ * The result is a list of n relations between source and sink
+ * iterations and a subset of the domain of the sink access,
+ * corresponding to those iterations that access an element
+ * not previously accessed.
+ *
+ * To deal with multi-valued sink access relations, the sink iteration
+ * domain is first extended with dimensions that correspond to the data
+ * space.  After the computation is finished, these extra dimensions are
+ * projected out again.
+ */
+__isl_give isl_flow *isl_access_info_compute_flow(__isl_take isl_access_info *acc)
+{
+       int j;
+       struct isl_flow *res;
+       isl_dim *dim;
+       isl_map *id;
+       unsigned n_sink;
+       unsigned n_data;
+
+       if (!acc)
+               return NULL;
+
+       n_sink = isl_map_dim(acc->sink.map, isl_dim_in);
+       n_data = isl_map_dim(acc->sink.map, isl_dim_out);
+       dim = isl_dim_range(isl_map_get_dim(acc->sink.map));
+       id = isl_map_identity(dim);
+       id = isl_map_insert(id, isl_dim_in, 0, n_sink);
+       acc->sink.map = isl_map_insert(acc->sink.map, isl_dim_in,
+                                       n_sink, n_data);
+       acc->sink.map = isl_map_intersect(acc->sink.map, id);
+
+       if (acc->n_must == 0)
+               res = compute_mem_based_dependences(acc);
+       else
+               res = compute_val_based_dependences(acc);
+
+       for (j = 0; j < res->n_source; ++j)
+               res->dep[j].map = isl_map_project_out(res->dep[j].map,
+                                       isl_dim_out, n_sink, n_data);
+       res->must_no_source = isl_set_project_out(res->must_no_source, isl_dim_set, n_sink, n_data);
+       res->may_no_source = isl_set_project_out(res->may_no_source, isl_dim_set, n_sink, n_data);
+
+       return res;
+}
index 9eb4cc1..0afdc8f 100644 (file)
@@ -1035,15 +1035,20 @@ void test_lexmin(struct isl_ctx *ctx)
        isl_map_free(map);
 }
 
-struct dep {
-       isl_map *dep;
+struct must_may {
+       isl_map *must;
+       isl_map *may;
 };
 
-static int collect_dep(__isl_take isl_map *dep, void *dep_user, void *user)
+static int collect_must_may(__isl_take isl_map *dep, int must,
+       void *dep_user, void *user)
 {
-       struct dep *d = (struct dep *)user;
+       struct must_may *mm = (struct must_may *)user;
 
-       d->dep = isl_map_union(d->dep, dep);
+       if (must)
+               mm->must = isl_map_union(mm->must, dep);
+       else
+               mm->may = isl_map_union(mm->may, dep);
 
        return 0;
 }
@@ -1074,7 +1079,158 @@ void test_dep(struct isl_ctx *ctx)
        isl_access_info *ai;
        isl_flow *flow;
        int depth;
-       struct dep dep;
+       struct must_may mm;
+
+       depth = 3;
+
+       str = "{ [2,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
+       map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
+       ai = isl_access_info_alloc(map, &depth, &common_space, 2);
+
+       str = "{ [0,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
+       map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
+       ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 1, &depth);
+
+       str = "{ [1,i,0] -> [5] : 0 <= i <= 10 }";
+       map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
+       ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 1, &depth);
+
+       flow = isl_access_info_compute_flow(ai);
+       dim = isl_dim_alloc(ctx, 0, 3, 3);
+       mm.must = isl_map_empty(isl_dim_copy(dim));
+       mm.may = isl_map_empty(dim);
+
+       isl_flow_foreach(flow, collect_must_may, &mm);
+
+       str = "{ [0,i,0] -> [2,i,0] : (0 <= i <= 4) or (6 <= i <= 10); "
+             "  [1,10,0] -> [2,5,0] }";
+       assert(map_is_equal(mm.must, str));
+       str = "{ [i,j,k] -> [l,m,n] : 1 = 0 }";
+       assert(map_is_equal(mm.may, str));
+
+       isl_map_free(mm.must);
+       isl_map_free(mm.may);
+       isl_flow_free(flow);
+
+
+       str = "{ [2,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
+       map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
+       ai = isl_access_info_alloc(map, &depth, &common_space, 2);
+
+       str = "{ [0,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
+       map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
+       ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 1, &depth);
+
+       str = "{ [1,i,0] -> [5] : 0 <= i <= 10 }";
+       map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
+       ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 0, &depth);
+
+       flow = isl_access_info_compute_flow(ai);
+       dim = isl_dim_alloc(ctx, 0, 3, 3);
+       mm.must = isl_map_empty(isl_dim_copy(dim));
+       mm.may = isl_map_empty(dim);
+
+       isl_flow_foreach(flow, collect_must_may, &mm);
+
+       str = "{ [0,i,0] -> [2,i,0] : (0 <= i <= 4) or (6 <= i <= 10) }";
+       assert(map_is_equal(mm.must, str));
+       str = "{ [0,5,0] -> [2,5,0]; [1,i,0] -> [2,5,0] : 0 <= i <= 10 }";
+       assert(map_is_equal(mm.may, str));
+
+       isl_map_free(mm.must);
+       isl_map_free(mm.may);
+       isl_flow_free(flow);
+
+
+       str = "{ [2,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
+       map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
+       ai = isl_access_info_alloc(map, &depth, &common_space, 2);
+
+       str = "{ [0,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
+       map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
+       ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 0, &depth);
+
+       str = "{ [1,i,0] -> [5] : 0 <= i <= 10 }";
+       map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
+       ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 0, &depth);
+
+       flow = isl_access_info_compute_flow(ai);
+       dim = isl_dim_alloc(ctx, 0, 3, 3);
+       mm.must = isl_map_empty(isl_dim_copy(dim));
+       mm.may = isl_map_empty(dim);
+
+       isl_flow_foreach(flow, collect_must_may, &mm);
+
+       str = "{ [0,i,0] -> [2,i,0] : 0 <= i <= 10; "
+             "  [1,i,0] -> [2,5,0] : 0 <= i <= 10 }";
+       assert(map_is_equal(mm.may, str));
+       str = "{ [i,j,k] -> [l,m,n] : 1 = 0 }";
+       assert(map_is_equal(mm.must, str));
+
+       isl_map_free(mm.must);
+       isl_map_free(mm.may);
+       isl_flow_free(flow);
+
+
+       str = "{ [0,i,2] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
+       map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
+       ai = isl_access_info_alloc(map, &depth, &common_space, 2);
+
+       str = "{ [0,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
+       map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
+       ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 0, &depth);
+
+       str = "{ [0,i,1] -> [5] : 0 <= i <= 10 }";
+       map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
+       ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 0, &depth);
+
+       flow = isl_access_info_compute_flow(ai);
+       dim = isl_dim_alloc(ctx, 0, 3, 3);
+       mm.must = isl_map_empty(isl_dim_copy(dim));
+       mm.may = isl_map_empty(dim);
+
+       isl_flow_foreach(flow, collect_must_may, &mm);
+
+       str = "{ [0,i,0] -> [0,i,2] : 0 <= i <= 10; "
+             "  [0,i,1] -> [0,5,2] : 0 <= i <= 5 }";
+       assert(map_is_equal(mm.may, str));
+       str = "{ [i,j,k] -> [l,m,n] : 1 = 0 }";
+       assert(map_is_equal(mm.must, str));
+
+       isl_map_free(mm.must);
+       isl_map_free(mm.may);
+       isl_flow_free(flow);
+
+
+       str = "{ [0,i,1] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
+       map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
+       ai = isl_access_info_alloc(map, &depth, &common_space, 2);
+
+       str = "{ [0,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
+       map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
+       ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 0, &depth);
+
+       str = "{ [0,i,2] -> [5] : 0 <= i <= 10 }";
+       map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
+       ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 0, &depth);
+
+       flow = isl_access_info_compute_flow(ai);
+       dim = isl_dim_alloc(ctx, 0, 3, 3);
+       mm.must = isl_map_empty(isl_dim_copy(dim));
+       mm.may = isl_map_empty(dim);
+
+       isl_flow_foreach(flow, collect_must_may, &mm);
+
+       str = "{ [0,i,0] -> [0,i,1] : 0 <= i <= 10; "
+             "  [0,i,2] -> [0,5,1] : 0 <= i <= 4 }";
+       assert(map_is_equal(mm.may, str));
+       str = "{ [i,j,k] -> [l,m,n] : 1 = 0 }";
+       assert(map_is_equal(mm.must, str));
+
+       isl_map_free(mm.must);
+       isl_map_free(mm.may);
+       isl_flow_free(flow);
+
 
        depth = 5;
 
@@ -1084,18 +1240,22 @@ void test_dep(struct isl_ctx *ctx)
 
        str = "{ [0,i,0,j,0] -> [i,j] : 0 <= i <= 10 and 0 <= j <= 10 }";
        map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
-       ai = isl_access_info_add_source(ai, map, &depth);
+       ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 1, &depth);
 
        flow = isl_access_info_compute_flow(ai);
        dim = isl_dim_alloc(ctx, 0, 5, 5);
-       dep.dep = isl_map_empty(dim);
+       mm.must = isl_map_empty(isl_dim_copy(dim));
+       mm.may = isl_map_empty(dim);
 
-       isl_flow_foreach(flow, collect_dep, &dep);
+       isl_flow_foreach(flow, collect_must_may, &mm);
 
        str = "{ [0,i,0,j,0] -> [1,i,0,0,0] : 0 <= i,j <= 10 }";
-       assert(map_is_equal(dep.dep, str));
+       assert(map_is_equal(mm.must, str));
+       str = "{ [0,0,0,0,0] -> [0,0,0,0,0] : 1 = 0 }";
+       assert(map_is_equal(mm.may, str));
 
-       isl_map_free(dep.dep);
+       isl_map_free(mm.must);
+       isl_map_free(mm.may);
        isl_flow_free(flow);
 }