include/llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h

   1 //===-- Transform/Utils/BasicBlockUtils.h - BasicBlock Utils ----*- C++ -*-===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This family of functions perform manipulations on basic blocks, and
  11 // instructions contained within basic blocks.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #ifndef LLVM_TRANSFORMS_UTILS_BASICBLOCKUTILS_H
  16 #define LLVM_TRANSFORMS_UTILS_BASICBLOCKUTILS_H
  17
  18 // FIXME: Move to this file: BasicBlock::removePredecessor, BB::splitBasicBlock
  19
  20 #include "llvm/IR/BasicBlock.h"
  21 #include "llvm/IR/CFG.h"
  22
  23 namespace llvm {
  24
  25 class AliasAnalysis;
  26 class MemoryDependenceAnalysis;
  27 class DominatorTree;
  28 class LoopInfo;
  29 class Instruction;
  30 class MDNode;
  31 class Pass;
  32 class ReturnInst;
  33 class TargetLibraryInfo;
  34 class TerminatorInst;
  35
  36 /// DeleteDeadBlock - Delete the specified block, which must have no
  37 /// predecessors.
  38 void DeleteDeadBlock(BasicBlock *BB);
  39
  40 /// FoldSingleEntryPHINodes - We know that BB has one predecessor.  If there are
  41 /// any single-entry PHI nodes in it, fold them away.  This handles the case
  42 /// when all entries to the PHI nodes in a block are guaranteed equal, such as
  43 /// when the block has exactly one predecessor.
  44 void FoldSingleEntryPHINodes(BasicBlock *BB, AliasAnalysis *AA = nullptr,
  45                              MemoryDependenceAnalysis *MemDep = nullptr);
  46
  47 /// DeleteDeadPHIs - Examine each PHI in the given block and delete it if it
  48 /// is dead. Also recursively delete any operands that become dead as
  49 /// a result. This includes tracing the def-use list from the PHI to see if
  50 /// it is ultimately unused or if it reaches an unused cycle. Return true
  51 /// if any PHIs were deleted.
  52 bool DeleteDeadPHIs(BasicBlock *BB, const TargetLibraryInfo *TLI = nullptr);
  53
  54 /// MergeBlockIntoPredecessor - Attempts to merge a block into its predecessor,
  55 /// if possible.  The return value indicates success or failure.
  56 bool MergeBlockIntoPredecessor(BasicBlock *BB, DominatorTree *DT = nullptr,
  57                                LoopInfo *LI = nullptr,
  58                                AliasAnalysis *AA = nullptr,
  59                                MemoryDependenceAnalysis *MemDep = nullptr);
  60
  61 // ReplaceInstWithValue - Replace all uses of an instruction (specified by BI)
  62 // with a value, then remove and delete the original instruction.
  63 //
  64 void ReplaceInstWithValue(BasicBlock::InstListType &BIL,
  65                           BasicBlock::iterator &BI, Value *V);
  66
  67 // ReplaceInstWithInst - Replace the instruction specified by BI with the
  68 // instruction specified by I.  The original instruction is deleted and BI is
  69 // updated to point to the new instruction.
  70 //
  71 void ReplaceInstWithInst(BasicBlock::InstListType &BIL,
  72                          BasicBlock::iterator &BI, Instruction *I);
  73
  74 // ReplaceInstWithInst - Replace the instruction specified by From with the
  75 // instruction specified by To.
  76 //
  77 void ReplaceInstWithInst(Instruction *From, Instruction *To);
  78
  79 /// SplitCriticalEdge - If this edge is a critical edge, insert a new node to
  80 /// split the critical edge.  This will update DominatorTree and
  81 /// DominatorFrontier information if it is available, thus calling this pass
  82 /// will not invalidate either of them. This returns the new block if the edge
  83 /// was split, null otherwise.
  84 ///
  85 /// If MergeIdenticalEdges is true (not the default), *all* edges from TI to the
  86 /// specified successor will be merged into the same critical edge block.
  87 /// This is most commonly interesting with switch instructions, which may
  88 /// have many edges to any one destination.  This ensures that all edges to that
  89 /// dest go to one block instead of each going to a different block, but isn't
  90 /// the standard definition of a "critical edge".
  91 ///
  92 /// It is invalid to call this function on a critical edge that starts at an
  93 /// IndirectBrInst.  Splitting these edges will almost always create an invalid
  94 /// program because the address of the new block won't be the one that is jumped
  95 /// to.
  96 ///
  97 BasicBlock *SplitCriticalEdge(TerminatorInst *TI, unsigned SuccNum,
  98                               Pass *P = nullptr,
  99                               bool MergeIdenticalEdges = false,
 100                               bool DontDeleteUselessPHIs = false,
 101                               bool SplitLandingPads = false);
 102
 103 inline BasicBlock *SplitCriticalEdge(BasicBlock *BB, succ_iterator SI,
 104                                      Pass *P = nullptr) {
 105   return SplitCriticalEdge(BB->getTerminator(), SI.getSuccessorIndex(), P);
 106 }
 107
 108 /// SplitCriticalEdge - If the edge from *PI to BB is not critical, return
 109 /// false.  Otherwise, split all edges between the two blocks and return true.
 110 /// This updates all of the same analyses as the other SplitCriticalEdge
 111 /// function.  If P is specified, it updates the analyses
 112 /// described above.
 113 inline bool SplitCriticalEdge(BasicBlock *Succ, pred_iterator PI,
 114                               Pass *P = nullptr) {
 115   bool MadeChange = false;
 116   TerminatorInst *TI = (*PI)->getTerminator();
 117   for (unsigned i = 0, e = TI->getNumSuccessors(); i != e; ++i)
 118     if (TI->getSuccessor(i) == Succ)
 119       MadeChange |= !!SplitCriticalEdge(TI, i, P);
 120   return MadeChange;
 121 }
 122
 123 /// SplitCriticalEdge - If an edge from Src to Dst is critical, split the edge
 124 /// and return true, otherwise return false.  This method requires that there be
 125 /// an edge between the two blocks.  If P is specified, it updates the analyses
 126 /// described above.
 127 inline BasicBlock *SplitCriticalEdge(BasicBlock *Src, BasicBlock *Dst,
 128                                      Pass *P = nullptr,
 129                                      bool MergeIdenticalEdges = false,
 130                                      bool DontDeleteUselessPHIs = false) {
 131   TerminatorInst *TI = Src->getTerminator();
 132   unsigned i = 0;
 133   while (1) {
 134     assert(i != TI->getNumSuccessors() && "Edge doesn't exist!");
 135     if (TI->getSuccessor(i) == Dst)
 136       return SplitCriticalEdge(TI, i, P, MergeIdenticalEdges,
 137                                DontDeleteUselessPHIs);
 138     ++i;
 139   }
 140 }
 141
 142 // SplitAllCriticalEdges - Loop over all of the edges in the CFG,
 143 // breaking critical edges as they are found. Pass P must not be NULL.
 144 // Returns the number of broken edges.
 145 unsigned SplitAllCriticalEdges(Function &F, Pass *P);
 146
 147 /// SplitEdge -  Split the edge connecting specified block. Pass P must
 148 /// not be NULL.
 149 BasicBlock *SplitEdge(BasicBlock *From, BasicBlock *To, Pass *P);
 150
 151 /// SplitBlock - Split the specified block at the specified instruction - every
 152 /// thing before SplitPt stays in Old and everything starting with SplitPt moves
 153 /// to a new block.  The two blocks are joined by an unconditional branch and
 154 /// the loop info is updated.
 155 ///
 156 BasicBlock *SplitBlock(BasicBlock *Old, Instruction *SplitPt, Pass *P);
 157
 158 /// SplitBlockPredecessors - This method transforms BB by introducing a new
 159 /// basic block into the function, and moving some of the predecessors of BB to
 160 /// be predecessors of the new block.  The new predecessors are indicated by the
 161 /// Preds array, which has NumPreds elements in it.  The new block is given a
 162 /// suffix of 'Suffix'.  This function returns the new block.
 163 ///
 164 /// This currently updates the LLVM IR, AliasAnalysis, DominatorTree,
 165 /// DominanceFrontier, LoopInfo, and LCCSA but no other analyses.
 166 /// In particular, it does not preserve LoopSimplify (because it's
 167 /// complicated to handle the case where one of the edges being split
 168 /// is an exit of a loop with other exits).
 169 ///
 170 BasicBlock *SplitBlockPredecessors(BasicBlock *BB, ArrayRef<BasicBlock*> Preds,
 171                                    const char *Suffix, Pass *P = nullptr);
 172
 173 /// SplitLandingPadPredecessors - This method transforms the landing pad,
 174 /// OrigBB, by introducing two new basic blocks into the function. One of those
 175 /// new basic blocks gets the predecessors listed in Preds. The other basic
 176 /// block gets the remaining predecessors of OrigBB. The landingpad instruction
 177 /// OrigBB is clone into both of the new basic blocks. The new blocks are given
 178 /// the suffixes 'Suffix1' and 'Suffix2', and are returned in the NewBBs vector.
 179 ///
 180 /// This currently updates the LLVM IR, AliasAnalysis, DominatorTree,
 181 /// DominanceFrontier, LoopInfo, and LCCSA but no other analyses. In particular,
 182 /// it does not preserve LoopSimplify (because it's complicated to handle the
 183 /// case where one of the edges being split is an exit of a loop with other
 184 /// exits).
 185 ///
 186 void SplitLandingPadPredecessors(BasicBlock *OrigBB,ArrayRef<BasicBlock*> Preds,
 187                                  const char *Suffix, const char *Suffix2,
 188                                  Pass *P, SmallVectorImpl<BasicBlock*> &NewBBs);
 189
 190 /// FoldReturnIntoUncondBranch - This method duplicates the specified return
 191 /// instruction into a predecessor which ends in an unconditional branch. If
 192 /// the return instruction returns a value defined by a PHI, propagate the
 193 /// right value into the return. It returns the new return instruction in the
 194 /// predecessor.
 195 ReturnInst *FoldReturnIntoUncondBranch(ReturnInst *RI, BasicBlock *BB,
 196                                        BasicBlock *Pred);
 197
 198 /// SplitBlockAndInsertIfThen - Split the containing block at the
 199 /// specified instruction - everything before and including SplitBefore stays
 200 /// in the old basic block, and everything after SplitBefore is moved to a
 201 /// new block. The two blocks are connected by a conditional branch
 202 /// (with value of Cmp being the condition).
 203 /// Before:
 204 ///   Head
 205 ///   SplitBefore
 206 ///   Tail
 207 /// After:
 208 ///   Head
 209 ///   if (Cond)
 210 ///     ThenBlock
 211 ///   SplitBefore
 212 ///   Tail
 213 ///
 214 /// If Unreachable is true, then ThenBlock ends with
 215 /// UnreachableInst, otherwise it branches to Tail.
 216 /// Returns the NewBasicBlock's terminator.
 217 ///
 218 /// Updates DT if given.
 219 TerminatorInst *SplitBlockAndInsertIfThen(Value *Cond, Instruction *SplitBefore,
 220                                           bool Unreachable,
 221                                           MDNode *BranchWeights = nullptr,
 222                                           DominatorTree *DT = nullptr);
 223
 224 /// SplitBlockAndInsertIfThenElse is similar to SplitBlockAndInsertIfThen,
 225 /// but also creates the ElseBlock.
 226 /// Before:
 227 ///   Head
 228 ///   SplitBefore
 229 ///   Tail
 230 /// After:
 231 ///   Head
 232 ///   if (Cond)
 233 ///     ThenBlock
 234 ///   else
 235 ///     ElseBlock
 236 ///   SplitBefore
 237 ///   Tail
 238 void SplitBlockAndInsertIfThenElse(Value *Cond, Instruction *SplitBefore,
 239                                    TerminatorInst **ThenTerm,
 240                                    TerminatorInst **ElseTerm,
 241                                    MDNode *BranchWeights = nullptr);
 242
 243 ///
 244 /// GetIfCondition - Check whether BB is the merge point of a if-region.
 245 /// If so, return the boolean condition that determines which entry into
 246 /// BB will be taken.  Also, return by references the block that will be
 247 /// entered from if the condition is true, and the block that will be
 248 /// entered if the condition is false.
 249 Value *GetIfCondition(BasicBlock *BB, BasicBlock *&IfTrue,
 250                       BasicBlock *&IfFalse);
 251 } // End llvm namespace
 252
 253 #endif