lib/CodeGen/DeadMachineInstructionElim.cpp

   1 //===- DeadMachineInstructionElim.cpp - Remove dead machine instructions --===//
   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 is an extremely simple MachineInstr-level dead-code-elimination pass.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #define DEBUG_TYPE "codegen-dce"
  15 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
  16 #include "llvm/Pass.h"
  17 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
  18 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  19 #include "llvm/Support/Debug.h"
  20 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  21 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  22 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  23 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  24 using namespace llvm;
  25
  26 STATISTIC(NumDeletes,          "Number of dead instructions deleted");
  27
  28 namespace {
  29   class DeadMachineInstructionElim : public MachineFunctionPass {
  30     virtual bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF);
  31
  32     const TargetRegisterInfo *TRI;
  33     const MachineRegisterInfo *MRI;
  34     const TargetInstrInfo *TII;
  35     BitVector LivePhysRegs;
  36     BitVector ReservedRegs;
  37
  38   public:
  39     static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
  40     DeadMachineInstructionElim() : MachineFunctionPass(ID) {
  41      initializeDeadMachineInstructionElimPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
  42     }
  43
  44   private:
  45     bool isDead(const MachineInstr *MI) const;
  46   };
  47 }
  48 char DeadMachineInstructionElim::ID = 0;
  49 char &llvm::DeadMachineInstructionElimID = DeadMachineInstructionElim::ID;
  50
  51 INITIALIZE_PASS(DeadMachineInstructionElim, "dead-mi-elimination",
  52                 "Remove dead machine instructions", false, false)
  53
  54 bool DeadMachineInstructionElim::isDead(const MachineInstr *MI) const {
  55   // Technically speaking inline asm without side effects and no defs can still
  56   // be deleted. But there is so much bad inline asm code out there, we should
  57   // let them be.
  58   if (MI->isInlineAsm())
  59     return false;
  60
  61   // Don't delete instructions with side effects.
  62   bool SawStore = false;
  63   if (!MI->isSafeToMove(TII, 0, SawStore) && !MI->isPHI())
  64     return false;
  65
  66   // Examine each operand.
  67   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
  68     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
  69     if (MO.isReg() && MO.isDef()) {
  70       unsigned Reg = MO.getReg();
  71       if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg)) {
  72         // Don't delete live physreg defs, or any reserved register defs.
  73         if (LivePhysRegs.test(Reg) || ReservedRegs.test(Reg))
  74           return false;
  75       } else {
  76         if (!MRI->use_nodbg_empty(Reg))
  77           // This def has a non-debug use. Don't delete the instruction!
  78           return false;
  79       }
  80     }
  81   }
  82
  83   // If there are no defs with uses, the instruction is dead.
  84   return true;
  85 }
  86
  87 bool DeadMachineInstructionElim::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
  88   bool AnyChanges = false;
  89   MRI = &MF.getRegInfo();
  90   TRI = MF.getTarget().getRegisterInfo();
  91   TII = MF.getTarget().getInstrInfo();
  92
  93   // Treat reserved registers as always live.
  94   ReservedRegs = TRI->getReservedRegs(MF);
  95
  96   // Loop over all instructions in all blocks, from bottom to top, so that it's
  97   // more likely that chains of dependent but ultimately dead instructions will
  98   // be cleaned up.
  99   for (MachineFunction::reverse_iterator I = MF.rbegin(), E = MF.rend();
 100        I != E; ++I) {
 101     MachineBasicBlock *MBB = &*I;
 102
 103     // Start out assuming that reserved registers are live out of this block.
 104     LivePhysRegs = ReservedRegs;
 105
 106     // Also add any explicit live-out physregs for this block.
 107     if (!MBB->empty() && MBB->back().isReturn())
 108       for (MachineRegisterInfo::liveout_iterator LOI = MRI->liveout_begin(),
 109            LOE = MRI->liveout_end(); LOI != LOE; ++LOI) {
 110         unsigned Reg = *LOI;
 111         if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg))
 112           LivePhysRegs.set(Reg);
 113       }
 114
 115     // Add live-ins from sucessors to LivePhysRegs. Normally, physregs are not
 116     // live across blocks, but some targets (x86) can have flags live out of a
 117     // block.
 118     for (MachineBasicBlock::succ_iterator S = MBB->succ_begin(),
 119            E = MBB->succ_end(); S != E; S++)
 120       for (MachineBasicBlock::livein_iterator LI = (*S)->livein_begin();
 121            LI != (*S)->livein_end(); LI++)
 122         LivePhysRegs.set(*LI);
 123
 124     // Now scan the instructions and delete dead ones, tracking physreg
 125     // liveness as we go.
 126     for (MachineBasicBlock::reverse_iterator MII = MBB->rbegin(),
 127          MIE = MBB->rend(); MII != MIE; ) {
 128       MachineInstr *MI = &*MII;
 129
 130       // If the instruction is dead, delete it!
 131       if (isDead(MI)) {
 132         DEBUG(dbgs() << "DeadMachineInstructionElim: DELETING: " << *MI);
 133         // It is possible that some DBG_VALUE instructions refer to this
 134         // instruction.  Examine each def operand for such references;
 135         // if found, mark the DBG_VALUE as undef (but don't delete it).
 136         for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 137           const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 138           if (!MO.isReg() || !MO.isDef())
 139             continue;
 140           unsigned Reg = MO.getReg();
 141           if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg))
 142             continue;
 143           MachineRegisterInfo::use_iterator nextI;
 144           for (MachineRegisterInfo::use_iterator I = MRI->use_begin(Reg),
 145                E = MRI->use_end(); I!=E; I=nextI) {
 146             nextI = llvm::next(I);  // I is invalidated by the setReg
 147             MachineOperand& Use = I.getOperand();
 148             MachineInstr *UseMI = Use.getParent();
 149             if (UseMI==MI)
 150               continue;
 151             assert(Use.isDebug());
 152             UseMI->getOperand(0).setReg(0U);
 153           }
 154         }
 155         AnyChanges = true;
 156         MI->eraseFromParent();
 157         ++NumDeletes;
 158         MIE = MBB->rend();
 159         // MII is now pointing to the next instruction to process,
 160         // so don't increment it.
 161         continue;
 162       }
 163
 164       // Record the physreg defs.
 165       for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 166         const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 167         if (MO.isReg() && MO.isDef()) {
 168           unsigned Reg = MO.getReg();
 169           if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg)) {
 170             LivePhysRegs.reset(Reg);
 171             // Check the subreg set, not the alias set, because a def
 172             // of a super-register may still be partially live after
 173             // this def.
 174             for (const uint16_t *SubRegs = TRI->getSubRegisters(Reg);
 175                  *SubRegs; ++SubRegs)
 176               LivePhysRegs.reset(*SubRegs);
 177           }
 178         } else if (MO.isRegMask()) {
 179           // Register mask of preserved registers. All clobbers are dead.
 180           LivePhysRegs.clearBitsNotInMask(MO.getRegMask());
 181         }
 182       }
 183       // Record the physreg uses, after the defs, in case a physreg is
 184       // both defined and used in the same instruction.
 185       for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 186         const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 187         if (MO.isReg() && MO.isUse()) {
 188           unsigned Reg = MO.getReg();
 189           if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg)) {
 190             LivePhysRegs.set(Reg);
 191             for (const uint16_t *AliasSet = TRI->getAliasSet(Reg);
 192                  *AliasSet; ++AliasSet)
 193               LivePhysRegs.set(*AliasSet);
 194           }
 195         }
 196       }
 197
 198       // We didn't delete the current instruction, so increment MII to
 199       // the next one.
 200       ++MII;
 201     }
 202   }
 203
 204   LivePhysRegs.clear();
 205   return AnyChanges;
 206 }