Kill of TransferDeadFlag - Dead copies and subreg-to-reg instructions should
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / MachineBasicBlock.cpp
1 //===-- llvm/CodeGen/MachineBasicBlock.cpp ----------------------*- 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 // Collect the sequence of machine instructions for a basic block.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #include "llvm/CodeGen/MachineBasicBlock.h"
15 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
16 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
17 #include "llvm/Assembly/Writer.h"
18 #include "llvm/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.h"
19 #include "llvm/CodeGen/LiveVariables.h"
20 #include "llvm/CodeGen/MachineDominators.h"
21 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
22 #include "llvm/CodeGen/MachineLoopInfo.h"
23 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
24 #include "llvm/CodeGen/SlotIndexes.h"
25 #include "llvm/IR/BasicBlock.h"
26 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
27 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
28 #include "llvm/MC/MCContext.h"
29 #include "llvm/Support/Debug.h"
30 #include "llvm/Support/LeakDetector.h"
31 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
32 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
33 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
34 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
35 #include <algorithm>
36 using namespace llvm;
37
38 MachineBasicBlock::MachineBasicBlock(MachineFunction &mf, const BasicBlock *bb)
39   : BB(bb), Number(-1), xParent(&mf), Alignment(0), IsLandingPad(false),
40     AddressTaken(false) {
41   Insts.Parent = this;
42 }
43
44 MachineBasicBlock::~MachineBasicBlock() {
45   LeakDetector::removeGarbageObject(this);
46 }
47
48 /// getSymbol - Return the MCSymbol for this basic block.
49 ///
50 MCSymbol *MachineBasicBlock::getSymbol() const {
51   const MachineFunction *MF = getParent();
52   MCContext &Ctx = MF->getContext();
53   const char *Prefix = Ctx.getAsmInfo().getPrivateGlobalPrefix();
54   return Ctx.GetOrCreateSymbol(Twine(Prefix) + "BB" +
55                                Twine(MF->getFunctionNumber()) + "_" +
56                                Twine(getNumber()));
57 }
58
59
60 raw_ostream &llvm::operator<<(raw_ostream &OS, const MachineBasicBlock &MBB) {
61   MBB.print(OS);
62   return OS;
63 }
64
65 /// addNodeToList (MBB) - When an MBB is added to an MF, we need to update the
66 /// parent pointer of the MBB, the MBB numbering, and any instructions in the
67 /// MBB to be on the right operand list for registers.
68 ///
69 /// MBBs start out as #-1. When a MBB is added to a MachineFunction, it
70 /// gets the next available unique MBB number. If it is removed from a
71 /// MachineFunction, it goes back to being #-1.
72 void ilist_traits<MachineBasicBlock>::addNodeToList(MachineBasicBlock *N) {
73   MachineFunction &MF = *N->getParent();
74   N->Number = MF.addToMBBNumbering(N);
75
76   // Make sure the instructions have their operands in the reginfo lists.
77   MachineRegisterInfo &RegInfo = MF.getRegInfo();
78   for (MachineBasicBlock::instr_iterator
79          I = N->instr_begin(), E = N->instr_end(); I != E; ++I)
80     I->AddRegOperandsToUseLists(RegInfo);
81
82   LeakDetector::removeGarbageObject(N);
83 }
84
85 void ilist_traits<MachineBasicBlock>::removeNodeFromList(MachineBasicBlock *N) {
86   N->getParent()->removeFromMBBNumbering(N->Number);
87   N->Number = -1;
88   LeakDetector::addGarbageObject(N);
89 }
90
91
92 /// addNodeToList (MI) - When we add an instruction to a basic block
93 /// list, we update its parent pointer and add its operands from reg use/def
94 /// lists if appropriate.
95 void ilist_traits<MachineInstr>::addNodeToList(MachineInstr *N) {
96   assert(N->getParent() == 0 && "machine instruction already in a basic block");
97   N->setParent(Parent);
98
99   // Add the instruction's register operands to their corresponding
100   // use/def lists.
101   MachineFunction *MF = Parent->getParent();
102   N->AddRegOperandsToUseLists(MF->getRegInfo());
103
104   LeakDetector::removeGarbageObject(N);
105 }
106
107 /// removeNodeFromList (MI) - When we remove an instruction from a basic block
108 /// list, we update its parent pointer and remove its operands from reg use/def
109 /// lists if appropriate.
110 void ilist_traits<MachineInstr>::removeNodeFromList(MachineInstr *N) {
111   assert(N->getParent() != 0 && "machine instruction not in a basic block");
112
113   // Remove from the use/def lists.
114   if (MachineFunction *MF = N->getParent()->getParent())
115     N->RemoveRegOperandsFromUseLists(MF->getRegInfo());
116
117   N->setParent(0);
118
119   LeakDetector::addGarbageObject(N);
120 }
121
122 /// transferNodesFromList (MI) - When moving a range of instructions from one
123 /// MBB list to another, we need to update the parent pointers and the use/def
124 /// lists.
125 void ilist_traits<MachineInstr>::
126 transferNodesFromList(ilist_traits<MachineInstr> &fromList,
127                       ilist_iterator<MachineInstr> first,
128                       ilist_iterator<MachineInstr> last) {
129   assert(Parent->getParent() == fromList.Parent->getParent() &&
130         "MachineInstr parent mismatch!");
131
132   // Splice within the same MBB -> no change.
133   if (Parent == fromList.Parent) return;
134
135   // If splicing between two blocks within the same function, just update the
136   // parent pointers.
137   for (; first != last; ++first)
138     first->setParent(Parent);
139 }
140
141 void ilist_traits<MachineInstr>::deleteNode(MachineInstr* MI) {
142   assert(!MI->getParent() && "MI is still in a block!");
143   Parent->getParent()->DeleteMachineInstr(MI);
144 }
145
146 MachineBasicBlock::iterator MachineBasicBlock::getFirstNonPHI() {
147   instr_iterator I = instr_begin(), E = instr_end();
148   while (I != E && I->isPHI())
149     ++I;
150   assert((I == E || !I->isInsideBundle()) &&
151          "First non-phi MI cannot be inside a bundle!");
152   return I;
153 }
154
155 MachineBasicBlock::iterator
156 MachineBasicBlock::SkipPHIsAndLabels(MachineBasicBlock::iterator I) {
157   iterator E = end();
158   while (I != E && (I->isPHI() || I->isLabel() || I->isDebugValue()))
159     ++I;
160   // FIXME: This needs to change if we wish to bundle labels / dbg_values
161   // inside the bundle.
162   assert((I == E || !I->isInsideBundle()) &&
163          "First non-phi / non-label instruction is inside a bundle!");
164   return I;
165 }
166
167 MachineBasicBlock::iterator MachineBasicBlock::getFirstTerminator() {
168   iterator B = begin(), E = end(), I = E;
169   while (I != B && ((--I)->isTerminator() || I->isDebugValue()))
170     ; /*noop */
171   while (I != E && !I->isTerminator())
172     ++I;
173   return I;
174 }
175
176 MachineBasicBlock::const_iterator
177 MachineBasicBlock::getFirstTerminator() const {
178   const_iterator B = begin(), E = end(), I = E;
179   while (I != B && ((--I)->isTerminator() || I->isDebugValue()))
180     ; /*noop */
181   while (I != E && !I->isTerminator())
182     ++I;
183   return I;
184 }
185
186 MachineBasicBlock::instr_iterator MachineBasicBlock::getFirstInstrTerminator() {
187   instr_iterator B = instr_begin(), E = instr_end(), I = E;
188   while (I != B && ((--I)->isTerminator() || I->isDebugValue()))
189     ; /*noop */
190   while (I != E && !I->isTerminator())
191     ++I;
192   return I;
193 }
194
195 MachineBasicBlock::iterator MachineBasicBlock::getLastNonDebugInstr() {
196   // Skip over end-of-block dbg_value instructions.
197   instr_iterator B = instr_begin(), I = instr_end();
198   while (I != B) {
199     --I;
200     // Return instruction that starts a bundle.
201     if (I->isDebugValue() || I->isInsideBundle())
202       continue;
203     return I;
204   }
205   // The block is all debug values.
206   return end();
207 }
208
209 MachineBasicBlock::const_iterator
210 MachineBasicBlock::getLastNonDebugInstr() const {
211   // Skip over end-of-block dbg_value instructions.
212   const_instr_iterator B = instr_begin(), I = instr_end();
213   while (I != B) {
214     --I;
215     // Return instruction that starts a bundle.
216     if (I->isDebugValue() || I->isInsideBundle())
217       continue;
218     return I;
219   }
220   // The block is all debug values.
221   return end();
222 }
223
224 const MachineBasicBlock *MachineBasicBlock::getLandingPadSuccessor() const {
225   // A block with a landing pad successor only has one other successor.
226   if (succ_size() > 2)
227     return 0;
228   for (const_succ_iterator I = succ_begin(), E = succ_end(); I != E; ++I)
229     if ((*I)->isLandingPad())
230       return *I;
231   return 0;
232 }
233
234 #if !defined(NDEBUG) || defined(LLVM_ENABLE_DUMP)
235 void MachineBasicBlock::dump() const {
236   print(dbgs());
237 }
238 #endif
239
240 StringRef MachineBasicBlock::getName() const {
241   if (const BasicBlock *LBB = getBasicBlock())
242     return LBB->getName();
243   else
244     return "(null)";
245 }
246
247 /// Return a hopefully unique identifier for this block.
248 std::string MachineBasicBlock::getFullName() const {
249   std::string Name;
250   if (getParent())
251     Name = (getParent()->getName() + ":").str();
252   if (getBasicBlock())
253     Name += getBasicBlock()->getName();
254   else
255     Name += (Twine("BB") + Twine(getNumber())).str();
256   return Name;
257 }
258
259 void MachineBasicBlock::print(raw_ostream &OS, SlotIndexes *Indexes) const {
260   const MachineFunction *MF = getParent();
261   if (!MF) {
262     OS << "Can't print out MachineBasicBlock because parent MachineFunction"
263        << " is null\n";
264     return;
265   }
266
267   if (Indexes)
268     OS << Indexes->getMBBStartIdx(this) << '\t';
269
270   OS << "BB#" << getNumber() << ": ";
271
272   const char *Comma = "";
273   if (const BasicBlock *LBB = getBasicBlock()) {
274     OS << Comma << "derived from LLVM BB ";
275     WriteAsOperand(OS, LBB, /*PrintType=*/false);
276     Comma = ", ";
277   }
278   if (isLandingPad()) { OS << Comma << "EH LANDING PAD"; Comma = ", "; }
279   if (hasAddressTaken()) { OS << Comma << "ADDRESS TAKEN"; Comma = ", "; }
280   if (Alignment)
281     OS << Comma << "Align " << Alignment << " (" << (1u << Alignment)
282        << " bytes)";
283
284   OS << '\n';
285
286   const TargetRegisterInfo *TRI = MF->getTarget().getRegisterInfo();
287   if (!livein_empty()) {
288     if (Indexes) OS << '\t';
289     OS << "    Live Ins:";
290     for (livein_iterator I = livein_begin(),E = livein_end(); I != E; ++I)
291       OS << ' ' << PrintReg(*I, TRI);
292     OS << '\n';
293   }
294   // Print the preds of this block according to the CFG.
295   if (!pred_empty()) {
296     if (Indexes) OS << '\t';
297     OS << "    Predecessors according to CFG:";
298     for (const_pred_iterator PI = pred_begin(), E = pred_end(); PI != E; ++PI)
299       OS << " BB#" << (*PI)->getNumber();
300     OS << '\n';
301   }
302
303   for (const_instr_iterator I = instr_begin(); I != instr_end(); ++I) {
304     if (Indexes) {
305       if (Indexes->hasIndex(I))
306         OS << Indexes->getInstructionIndex(I);
307       OS << '\t';
308     }
309     OS << '\t';
310     if (I->isInsideBundle())
311       OS << "  * ";
312     I->print(OS, &getParent()->getTarget());
313   }
314
315   // Print the successors of this block according to the CFG.
316   if (!succ_empty()) {
317     if (Indexes) OS << '\t';
318     OS << "    Successors according to CFG:";
319     for (const_succ_iterator SI = succ_begin(), E = succ_end(); SI != E; ++SI) {
320       OS << " BB#" << (*SI)->getNumber();
321       if (!Weights.empty())
322         OS << '(' << *getWeightIterator(SI) << ')';
323     }
324     OS << '\n';
325   }
326 }
327
328 void MachineBasicBlock::removeLiveIn(unsigned Reg) {
329   std::vector<unsigned>::iterator I =
330     std::find(LiveIns.begin(), LiveIns.end(), Reg);
331   if (I != LiveIns.end())
332     LiveIns.erase(I);
333 }
334
335 bool MachineBasicBlock::isLiveIn(unsigned Reg) const {
336   livein_iterator I = std::find(livein_begin(), livein_end(), Reg);
337   return I != livein_end();
338 }
339
340 void MachineBasicBlock::moveBefore(MachineBasicBlock *NewAfter) {
341   getParent()->splice(NewAfter, this);
342 }
343
344 void MachineBasicBlock::moveAfter(MachineBasicBlock *NewBefore) {
345   MachineFunction::iterator BBI = NewBefore;
346   getParent()->splice(++BBI, this);
347 }
348
349 void MachineBasicBlock::updateTerminator() {
350   const TargetInstrInfo *TII = getParent()->getTarget().getInstrInfo();
351   // A block with no successors has no concerns with fall-through edges.
352   if (this->succ_empty()) return;
353
354   MachineBasicBlock *TBB = 0, *FBB = 0;
355   SmallVector<MachineOperand, 4> Cond;
356   DebugLoc dl;  // FIXME: this is nowhere
357   bool B = TII->AnalyzeBranch(*this, TBB, FBB, Cond);
358   (void) B;
359   assert(!B && "UpdateTerminators requires analyzable predecessors!");
360   if (Cond.empty()) {
361     if (TBB) {
362       // The block has an unconditional branch. If its successor is now
363       // its layout successor, delete the branch.
364       if (isLayoutSuccessor(TBB))
365         TII->RemoveBranch(*this);
366     } else {
367       // The block has an unconditional fallthrough. If its successor is not
368       // its layout successor, insert a branch. First we have to locate the
369       // only non-landing-pad successor, as that is the fallthrough block.
370       for (succ_iterator SI = succ_begin(), SE = succ_end(); SI != SE; ++SI) {
371         if ((*SI)->isLandingPad())
372           continue;
373         assert(!TBB && "Found more than one non-landing-pad successor!");
374         TBB = *SI;
375       }
376
377       // If there is no non-landing-pad successor, the block has no
378       // fall-through edges to be concerned with.
379       if (!TBB)
380         return;
381
382       // Finally update the unconditional successor to be reached via a branch
383       // if it would not be reached by fallthrough.
384       if (!isLayoutSuccessor(TBB))
385         TII->InsertBranch(*this, TBB, 0, Cond, dl);
386     }
387   } else {
388     if (FBB) {
389       // The block has a non-fallthrough conditional branch. If one of its
390       // successors is its layout successor, rewrite it to a fallthrough
391       // conditional branch.
392       if (isLayoutSuccessor(TBB)) {
393         if (TII->ReverseBranchCondition(Cond))
394           return;
395         TII->RemoveBranch(*this);
396         TII->InsertBranch(*this, FBB, 0, Cond, dl);
397       } else if (isLayoutSuccessor(FBB)) {
398         TII->RemoveBranch(*this);
399         TII->InsertBranch(*this, TBB, 0, Cond, dl);
400       }
401     } else {
402       // Walk through the successors and find the successor which is not
403       // a landing pad and is not the conditional branch destination (in TBB)
404       // as the fallthrough successor.
405       MachineBasicBlock *FallthroughBB = 0;
406       for (succ_iterator SI = succ_begin(), SE = succ_end(); SI != SE; ++SI) {
407         if ((*SI)->isLandingPad() || *SI == TBB)
408           continue;
409         assert(!FallthroughBB && "Found more than one fallthrough successor.");
410         FallthroughBB = *SI;
411       }
412       if (!FallthroughBB && canFallThrough()) {
413         // We fallthrough to the same basic block as the conditional jump
414         // targets. Remove the conditional jump, leaving unconditional
415         // fallthrough.
416         // FIXME: This does not seem like a reasonable pattern to support, but it
417         // has been seen in the wild coming out of degenerate ARM test cases.
418         TII->RemoveBranch(*this);
419
420         // Finally update the unconditional successor to be reached via a branch
421         // if it would not be reached by fallthrough.
422         if (!isLayoutSuccessor(TBB))
423           TII->InsertBranch(*this, TBB, 0, Cond, dl);
424         return;
425       }
426
427       // The block has a fallthrough conditional branch.
428       if (isLayoutSuccessor(TBB)) {
429         if (TII->ReverseBranchCondition(Cond)) {
430           // We can't reverse the condition, add an unconditional branch.
431           Cond.clear();
432           TII->InsertBranch(*this, FallthroughBB, 0, Cond, dl);
433           return;
434         }
435         TII->RemoveBranch(*this);
436         TII->InsertBranch(*this, FallthroughBB, 0, Cond, dl);
437       } else if (!isLayoutSuccessor(FallthroughBB)) {
438         TII->RemoveBranch(*this);
439         TII->InsertBranch(*this, TBB, FallthroughBB, Cond, dl);
440       }
441     }
442   }
443 }
444
445 void MachineBasicBlock::addSuccessor(MachineBasicBlock *succ, uint32_t weight) {
446
447   // If we see non-zero value for the first time it means we actually use Weight
448   // list, so we fill all Weights with 0's.
449   if (weight != 0 && Weights.empty())
450     Weights.resize(Successors.size());
451
452   if (weight != 0 || !Weights.empty())
453     Weights.push_back(weight);
454
455    Successors.push_back(succ);
456    succ->addPredecessor(this);
457  }
458
459 void MachineBasicBlock::removeSuccessor(MachineBasicBlock *succ) {
460   succ->removePredecessor(this);
461   succ_iterator I = std::find(Successors.begin(), Successors.end(), succ);
462   assert(I != Successors.end() && "Not a current successor!");
463
464   // If Weight list is empty it means we don't use it (disabled optimization).
465   if (!Weights.empty()) {
466     weight_iterator WI = getWeightIterator(I);
467     Weights.erase(WI);
468   }
469
470   Successors.erase(I);
471 }
472
473 MachineBasicBlock::succ_iterator
474 MachineBasicBlock::removeSuccessor(succ_iterator I) {
475   assert(I != Successors.end() && "Not a current successor!");
476
477   // If Weight list is empty it means we don't use it (disabled optimization).
478   if (!Weights.empty()) {
479     weight_iterator WI = getWeightIterator(I);
480     Weights.erase(WI);
481   }
482
483   (*I)->removePredecessor(this);
484   return Successors.erase(I);
485 }
486
487 void MachineBasicBlock::replaceSuccessor(MachineBasicBlock *Old,
488                                          MachineBasicBlock *New) {
489   if (Old == New)
490     return;
491
492   succ_iterator E = succ_end();
493   succ_iterator NewI = E;
494   succ_iterator OldI = E;
495   for (succ_iterator I = succ_begin(); I != E; ++I) {
496     if (*I == Old) {
497       OldI = I;
498       if (NewI != E)
499         break;
500     }
501     if (*I == New) {
502       NewI = I;
503       if (OldI != E)
504         break;
505     }
506   }
507   assert(OldI != E && "Old is not a successor of this block");
508   Old->removePredecessor(this);
509
510   // If New isn't already a successor, let it take Old's place.
511   if (NewI == E) {
512     New->addPredecessor(this);
513     *OldI = New;
514     return;
515   }
516
517   // New is already a successor.
518   // Update its weight instead of adding a duplicate edge.
519   if (!Weights.empty()) {
520     weight_iterator OldWI = getWeightIterator(OldI);
521     *getWeightIterator(NewI) += *OldWI;
522     Weights.erase(OldWI);
523   }
524   Successors.erase(OldI);
525 }
526
527 void MachineBasicBlock::addPredecessor(MachineBasicBlock *pred) {
528   Predecessors.push_back(pred);
529 }
530
531 void MachineBasicBlock::removePredecessor(MachineBasicBlock *pred) {
532   pred_iterator I = std::find(Predecessors.begin(), Predecessors.end(), pred);
533   assert(I != Predecessors.end() && "Pred is not a predecessor of this block!");
534   Predecessors.erase(I);
535 }
536
537 void MachineBasicBlock::transferSuccessors(MachineBasicBlock *fromMBB) {
538   if (this == fromMBB)
539     return;
540
541   while (!fromMBB->succ_empty()) {
542     MachineBasicBlock *Succ = *fromMBB->succ_begin();
543     uint32_t Weight = 0;
544
545     // If Weight list is empty it means we don't use it (disabled optimization).
546     if (!fromMBB->Weights.empty())
547       Weight = *fromMBB->Weights.begin();
548
549     addSuccessor(Succ, Weight);
550     fromMBB->removeSuccessor(Succ);
551   }
552 }
553
554 void
555 MachineBasicBlock::transferSuccessorsAndUpdatePHIs(MachineBasicBlock *fromMBB) {
556   if (this == fromMBB)
557     return;
558
559   while (!fromMBB->succ_empty()) {
560     MachineBasicBlock *Succ = *fromMBB->succ_begin();
561     uint32_t Weight = 0;
562     if (!fromMBB->Weights.empty())
563       Weight = *fromMBB->Weights.begin();
564     addSuccessor(Succ, Weight);
565     fromMBB->removeSuccessor(Succ);
566
567     // Fix up any PHI nodes in the successor.
568     for (MachineBasicBlock::instr_iterator MI = Succ->instr_begin(),
569            ME = Succ->instr_end(); MI != ME && MI->isPHI(); ++MI)
570       for (unsigned i = 2, e = MI->getNumOperands()+1; i != e; i += 2) {
571         MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
572         if (MO.getMBB() == fromMBB)
573           MO.setMBB(this);
574       }
575   }
576 }
577
578 bool MachineBasicBlock::isPredecessor(const MachineBasicBlock *MBB) const {
579   return std::find(pred_begin(), pred_end(), MBB) != pred_end();
580 }
581
582 bool MachineBasicBlock::isSuccessor(const MachineBasicBlock *MBB) const {
583   return std::find(succ_begin(), succ_end(), MBB) != succ_end();
584 }
585
586 bool MachineBasicBlock::isLayoutSuccessor(const MachineBasicBlock *MBB) const {
587   MachineFunction::const_iterator I(this);
588   return llvm::next(I) == MachineFunction::const_iterator(MBB);
589 }
590
591 bool MachineBasicBlock::canFallThrough() {
592   MachineFunction::iterator Fallthrough = this;
593   ++Fallthrough;
594   // If FallthroughBlock is off the end of the function, it can't fall through.
595   if (Fallthrough == getParent()->end())
596     return false;
597
598   // If FallthroughBlock isn't a successor, no fallthrough is possible.
599   if (!isSuccessor(Fallthrough))
600     return false;
601
602   // Analyze the branches, if any, at the end of the block.
603   MachineBasicBlock *TBB = 0, *FBB = 0;
604   SmallVector<MachineOperand, 4> Cond;
605   const TargetInstrInfo *TII = getParent()->getTarget().getInstrInfo();
606   if (TII->AnalyzeBranch(*this, TBB, FBB, Cond)) {
607     // If we couldn't analyze the branch, examine the last instruction.
608     // If the block doesn't end in a known control barrier, assume fallthrough
609     // is possible. The isPredicated check is needed because this code can be
610     // called during IfConversion, where an instruction which is normally a
611     // Barrier is predicated and thus no longer an actual control barrier.
612     return empty() || !back().isBarrier() || TII->isPredicated(&back());
613   }
614
615   // If there is no branch, control always falls through.
616   if (TBB == 0) return true;
617
618   // If there is some explicit branch to the fallthrough block, it can obviously
619   // reach, even though the branch should get folded to fall through implicitly.
620   if (MachineFunction::iterator(TBB) == Fallthrough ||
621       MachineFunction::iterator(FBB) == Fallthrough)
622     return true;
623
624   // If it's an unconditional branch to some block not the fall through, it
625   // doesn't fall through.
626   if (Cond.empty()) return false;
627
628   // Otherwise, if it is conditional and has no explicit false block, it falls
629   // through.
630   return FBB == 0;
631 }
632
633 MachineBasicBlock *
634 MachineBasicBlock::SplitCriticalEdge(MachineBasicBlock *Succ, Pass *P) {
635   // Splitting the critical edge to a landing pad block is non-trivial. Don't do
636   // it in this generic function.
637   if (Succ->isLandingPad())
638     return NULL;
639
640   MachineFunction *MF = getParent();
641   DebugLoc dl;  // FIXME: this is nowhere
642
643   // We may need to update this's terminator, but we can't do that if
644   // AnalyzeBranch fails. If this uses a jump table, we won't touch it.
645   const TargetInstrInfo *TII = MF->getTarget().getInstrInfo();
646   MachineBasicBlock *TBB = 0, *FBB = 0;
647   SmallVector<MachineOperand, 4> Cond;
648   if (TII->AnalyzeBranch(*this, TBB, FBB, Cond))
649     return NULL;
650
651   // Avoid bugpoint weirdness: A block may end with a conditional branch but
652   // jumps to the same MBB is either case. We have duplicate CFG edges in that
653   // case that we can't handle. Since this never happens in properly optimized
654   // code, just skip those edges.
655   if (TBB && TBB == FBB) {
656     DEBUG(dbgs() << "Won't split critical edge after degenerate BB#"
657                  << getNumber() << '\n');
658     return NULL;
659   }
660
661   MachineBasicBlock *NMBB = MF->CreateMachineBasicBlock();
662   MF->insert(llvm::next(MachineFunction::iterator(this)), NMBB);
663   DEBUG(dbgs() << "Splitting critical edge:"
664         " BB#" << getNumber()
665         << " -- BB#" << NMBB->getNumber()
666         << " -- BB#" << Succ->getNumber() << '\n');
667
668   LiveIntervals *LIS = P->getAnalysisIfAvailable<LiveIntervals>();
669   SlotIndexes *Indexes = P->getAnalysisIfAvailable<SlotIndexes>();
670   if (LIS)
671     LIS->insertMBBInMaps(NMBB);
672   else if (Indexes)
673     Indexes->insertMBBInMaps(NMBB);
674
675   // On some targets like Mips, branches may kill virtual registers. Make sure
676   // that LiveVariables is properly updated after updateTerminator replaces the
677   // terminators.
678   LiveVariables *LV = P->getAnalysisIfAvailable<LiveVariables>();
679
680   // Collect a list of virtual registers killed by the terminators.
681   SmallVector<unsigned, 4> KilledRegs;
682   if (LV)
683     for (instr_iterator I = getFirstInstrTerminator(), E = instr_end();
684          I != E; ++I) {
685       MachineInstr *MI = I;
686       for (MachineInstr::mop_iterator OI = MI->operands_begin(),
687            OE = MI->operands_end(); OI != OE; ++OI) {
688         if (!OI->isReg() || OI->getReg() == 0 ||
689             !OI->isUse() || !OI->isKill() || OI->isUndef())
690           continue;
691         unsigned Reg = OI->getReg();
692         if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg) ||
693             LV->getVarInfo(Reg).removeKill(MI)) {
694           KilledRegs.push_back(Reg);
695           DEBUG(dbgs() << "Removing terminator kill: " << *MI);
696           OI->setIsKill(false);
697         }
698       }
699     }
700
701   SmallVector<unsigned, 4> UsedRegs;
702   if (LIS) {
703     for (instr_iterator I = getFirstInstrTerminator(), E = instr_end();
704          I != E; ++I) {
705       MachineInstr *MI = I;
706
707       for (MachineInstr::mop_iterator OI = MI->operands_begin(),
708            OE = MI->operands_end(); OI != OE; ++OI) {
709         if (!OI->isReg() || OI->getReg() == 0)
710           continue;
711
712         unsigned Reg = OI->getReg();
713         if (std::find(UsedRegs.begin(), UsedRegs.end(), Reg) == UsedRegs.end())
714           UsedRegs.push_back(Reg);
715       }
716     }
717   }
718
719   ReplaceUsesOfBlockWith(Succ, NMBB);
720
721   // If updateTerminator() removes instructions, we need to remove them from
722   // SlotIndexes.
723   SmallVector<MachineInstr*, 4> Terminators;
724   if (Indexes) {
725     for (instr_iterator I = getFirstInstrTerminator(), E = instr_end();
726          I != E; ++I)
727       Terminators.push_back(I);
728   }
729
730   updateTerminator();
731
732   if (Indexes) {
733     SmallVector<MachineInstr*, 4> NewTerminators;
734     for (instr_iterator I = getFirstInstrTerminator(), E = instr_end();
735          I != E; ++I)
736       NewTerminators.push_back(I);
737
738     for (SmallVectorImpl<MachineInstr*>::iterator I = Terminators.begin(),
739         E = Terminators.end(); I != E; ++I) {
740       if (std::find(NewTerminators.begin(), NewTerminators.end(), *I) ==
741           NewTerminators.end())
742        Indexes->removeMachineInstrFromMaps(*I);
743     }
744   }
745
746   // Insert unconditional "jump Succ" instruction in NMBB if necessary.
747   NMBB->addSuccessor(Succ);
748   if (!NMBB->isLayoutSuccessor(Succ)) {
749     Cond.clear();
750     MF->getTarget().getInstrInfo()->InsertBranch(*NMBB, Succ, NULL, Cond, dl);
751
752     if (Indexes) {
753       for (instr_iterator I = NMBB->instr_begin(), E = NMBB->instr_end();
754            I != E; ++I) {
755         // Some instructions may have been moved to NMBB by updateTerminator(),
756         // so we first remove any instruction that already has an index.
757         if (Indexes->hasIndex(I))
758           Indexes->removeMachineInstrFromMaps(I);
759         Indexes->insertMachineInstrInMaps(I);
760       }
761     }
762   }
763
764   // Fix PHI nodes in Succ so they refer to NMBB instead of this
765   for (MachineBasicBlock::instr_iterator
766          i = Succ->instr_begin(),e = Succ->instr_end();
767        i != e && i->isPHI(); ++i)
768     for (unsigned ni = 1, ne = i->getNumOperands(); ni != ne; ni += 2)
769       if (i->getOperand(ni+1).getMBB() == this)
770         i->getOperand(ni+1).setMBB(NMBB);
771
772   // Inherit live-ins from the successor
773   for (MachineBasicBlock::livein_iterator I = Succ->livein_begin(),
774          E = Succ->livein_end(); I != E; ++I)
775     NMBB->addLiveIn(*I);
776
777   // Update LiveVariables.
778   const TargetRegisterInfo *TRI = MF->getTarget().getRegisterInfo();
779   if (LV) {
780     // Restore kills of virtual registers that were killed by the terminators.
781     while (!KilledRegs.empty()) {
782       unsigned Reg = KilledRegs.pop_back_val();
783       for (instr_iterator I = instr_end(), E = instr_begin(); I != E;) {
784         if (!(--I)->addRegisterKilled(Reg, TRI, /* addIfNotFound= */ false))
785           continue;
786         if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg))
787           LV->getVarInfo(Reg).Kills.push_back(I);
788         DEBUG(dbgs() << "Restored terminator kill: " << *I);
789         break;
790       }
791     }
792     // Update relevant live-through information.
793     LV->addNewBlock(NMBB, this, Succ);
794   }
795
796   if (LIS) {
797     // After splitting the edge and updating SlotIndexes, live intervals may be
798     // in one of two situations, depending on whether this block was the last in
799     // the function. If the original block was the last in the function, all live
800     // intervals will end prior to the beginning of the new split block. If the
801     // original block was not at the end of the function, all live intervals will
802     // extend to the end of the new split block.
803
804     bool isLastMBB =
805       llvm::next(MachineFunction::iterator(NMBB)) == getParent()->end();
806
807     SlotIndex StartIndex = Indexes->getMBBEndIdx(this);
808     SlotIndex PrevIndex = StartIndex.getPrevSlot();
809     SlotIndex EndIndex = Indexes->getMBBEndIdx(NMBB);
810
811     // Find the registers used from NMBB in PHIs in Succ.
812     SmallSet<unsigned, 8> PHISrcRegs;
813     for (MachineBasicBlock::instr_iterator
814          I = Succ->instr_begin(), E = Succ->instr_end();
815          I != E && I->isPHI(); ++I) {
816       for (unsigned ni = 1, ne = I->getNumOperands(); ni != ne; ni += 2) {
817         if (I->getOperand(ni+1).getMBB() == NMBB) {
818           MachineOperand &MO = I->getOperand(ni);
819           unsigned Reg = MO.getReg();
820           PHISrcRegs.insert(Reg);
821           if (MO.isUndef())
822             continue;
823
824           LiveInterval &LI = LIS->getInterval(Reg);
825           VNInfo *VNI = LI.getVNInfoAt(PrevIndex);
826           assert(VNI && "PHI sources should be live out of their predecessors.");
827           LI.addRange(LiveRange(StartIndex, EndIndex, VNI));
828         }
829       }
830     }
831
832     MachineRegisterInfo *MRI = &getParent()->getRegInfo();
833     for (unsigned i = 0, e = MRI->getNumVirtRegs(); i != e; ++i) {
834       unsigned Reg = TargetRegisterInfo::index2VirtReg(i);
835       if (PHISrcRegs.count(Reg) || !LIS->hasInterval(Reg))
836         continue;
837
838       LiveInterval &LI = LIS->getInterval(Reg);
839       if (!LI.liveAt(PrevIndex))
840         continue;
841
842       bool isLiveOut = LI.liveAt(LIS->getMBBStartIdx(Succ));
843       if (isLiveOut && isLastMBB) {
844         VNInfo *VNI = LI.getVNInfoAt(PrevIndex);
845         assert(VNI && "LiveInterval should have VNInfo where it is live.");
846         LI.addRange(LiveRange(StartIndex, EndIndex, VNI));
847       } else if (!isLiveOut && !isLastMBB) {
848         LI.removeRange(StartIndex, EndIndex);
849       }
850     }
851
852     // Update all intervals for registers whose uses may have been modified by
853     // updateTerminator().
854     LIS->repairIntervalsInRange(this, getFirstTerminator(), end(), UsedRegs);
855   }
856
857   if (MachineDominatorTree *MDT =
858       P->getAnalysisIfAvailable<MachineDominatorTree>()) {
859     // Update dominator information.
860     MachineDomTreeNode *SucccDTNode = MDT->getNode(Succ);
861
862     bool IsNewIDom = true;
863     for (const_pred_iterator PI = Succ->pred_begin(), E = Succ->pred_end();
864          PI != E; ++PI) {
865       MachineBasicBlock *PredBB = *PI;
866       if (PredBB == NMBB)
867         continue;
868       if (!MDT->dominates(SucccDTNode, MDT->getNode(PredBB))) {
869         IsNewIDom = false;
870         break;
871       }
872     }
873
874     // We know "this" dominates the newly created basic block.
875     MachineDomTreeNode *NewDTNode = MDT->addNewBlock(NMBB, this);
876
877     // If all the other predecessors of "Succ" are dominated by "Succ" itself
878     // then the new block is the new immediate dominator of "Succ". Otherwise,
879     // the new block doesn't dominate anything.
880     if (IsNewIDom)
881       MDT->changeImmediateDominator(SucccDTNode, NewDTNode);
882   }
883
884   if (MachineLoopInfo *MLI = P->getAnalysisIfAvailable<MachineLoopInfo>())
885     if (MachineLoop *TIL = MLI->getLoopFor(this)) {
886       // If one or the other blocks were not in a loop, the new block is not
887       // either, and thus LI doesn't need to be updated.
888       if (MachineLoop *DestLoop = MLI->getLoopFor(Succ)) {
889         if (TIL == DestLoop) {
890           // Both in the same loop, the NMBB joins loop.
891           DestLoop->addBasicBlockToLoop(NMBB, MLI->getBase());
892         } else if (TIL->contains(DestLoop)) {
893           // Edge from an outer loop to an inner loop.  Add to the outer loop.
894           TIL->addBasicBlockToLoop(NMBB, MLI->getBase());
895         } else if (DestLoop->contains(TIL)) {
896           // Edge from an inner loop to an outer loop.  Add to the outer loop.
897           DestLoop->addBasicBlockToLoop(NMBB, MLI->getBase());
898         } else {
899           // Edge from two loops with no containment relation.  Because these
900           // are natural loops, we know that the destination block must be the
901           // header of its loop (adding a branch into a loop elsewhere would
902           // create an irreducible loop).
903           assert(DestLoop->getHeader() == Succ &&
904                  "Should not create irreducible loops!");
905           if (MachineLoop *P = DestLoop->getParentLoop())
906             P->addBasicBlockToLoop(NMBB, MLI->getBase());
907         }
908       }
909     }
910
911   return NMBB;
912 }
913
914 /// Prepare MI to be removed from its bundle. This fixes bundle flags on MI's
915 /// neighboring instructions so the bundle won't be broken by removing MI.
916 static void unbundleSingleMI(MachineInstr *MI) {
917   // Removing the first instruction in a bundle.
918   if (MI->isBundledWithSucc() && !MI->isBundledWithPred())
919     MI->unbundleFromSucc();
920   // Removing the last instruction in a bundle.
921   if (MI->isBundledWithPred() && !MI->isBundledWithSucc())
922     MI->unbundleFromPred();
923   // If MI is not bundled, or if it is internal to a bundle, the neighbor flags
924   // are already fine.
925 }
926
927 MachineBasicBlock::instr_iterator
928 MachineBasicBlock::erase(MachineBasicBlock::instr_iterator I) {
929   unbundleSingleMI(I);
930   return Insts.erase(I);
931 }
932
933 MachineInstr *MachineBasicBlock::remove_instr(MachineInstr *MI) {
934   unbundleSingleMI(MI);
935   MI->clearFlag(MachineInstr::BundledPred);
936   MI->clearFlag(MachineInstr::BundledSucc);
937   return Insts.remove(MI);
938 }
939
940 MachineBasicBlock::instr_iterator
941 MachineBasicBlock::insert(instr_iterator I, MachineInstr *MI) {
942   assert(!MI->isBundledWithPred() && !MI->isBundledWithSucc() &&
943          "Cannot insert instruction with bundle flags");
944   // Set the bundle flags when inserting inside a bundle.
945   if (I != instr_end() && I->isBundledWithPred()) {
946     MI->setFlag(MachineInstr::BundledPred);
947     MI->setFlag(MachineInstr::BundledSucc);
948   }
949   return Insts.insert(I, MI);
950 }
951
952 /// removeFromParent - This method unlinks 'this' from the containing function,
953 /// and returns it, but does not delete it.
954 MachineBasicBlock *MachineBasicBlock::removeFromParent() {
955   assert(getParent() && "Not embedded in a function!");
956   getParent()->remove(this);
957   return this;
958 }
959
960
961 /// eraseFromParent - This method unlinks 'this' from the containing function,
962 /// and deletes it.
963 void MachineBasicBlock::eraseFromParent() {
964   assert(getParent() && "Not embedded in a function!");
965   getParent()->erase(this);
966 }
967
968
969 /// ReplaceUsesOfBlockWith - Given a machine basic block that branched to
970 /// 'Old', change the code and CFG so that it branches to 'New' instead.
971 void MachineBasicBlock::ReplaceUsesOfBlockWith(MachineBasicBlock *Old,
972                                                MachineBasicBlock *New) {
973   assert(Old != New && "Cannot replace self with self!");
974
975   MachineBasicBlock::instr_iterator I = instr_end();
976   while (I != instr_begin()) {
977     --I;
978     if (!I->isTerminator()) break;
979
980     // Scan the operands of this machine instruction, replacing any uses of Old
981     // with New.
982     for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i)
983       if (I->getOperand(i).isMBB() &&
984           I->getOperand(i).getMBB() == Old)
985         I->getOperand(i).setMBB(New);
986   }
987
988   // Update the successor information.
989   replaceSuccessor(Old, New);
990 }
991
992 /// CorrectExtraCFGEdges - Various pieces of code can cause excess edges in the
993 /// CFG to be inserted.  If we have proven that MBB can only branch to DestA and
994 /// DestB, remove any other MBB successors from the CFG.  DestA and DestB can be
995 /// null.
996 ///
997 /// Besides DestA and DestB, retain other edges leading to LandingPads
998 /// (currently there can be only one; we don't check or require that here).
999 /// Note it is possible that DestA and/or DestB are LandingPads.
1000 bool MachineBasicBlock::CorrectExtraCFGEdges(MachineBasicBlock *DestA,
1001                                              MachineBasicBlock *DestB,
1002                                              bool isCond) {
1003   // The values of DestA and DestB frequently come from a call to the
1004   // 'TargetInstrInfo::AnalyzeBranch' method. We take our meaning of the initial
1005   // values from there.
1006   //
1007   // 1. If both DestA and DestB are null, then the block ends with no branches
1008   //    (it falls through to its successor).
1009   // 2. If DestA is set, DestB is null, and isCond is false, then the block ends
1010   //    with only an unconditional branch.
1011   // 3. If DestA is set, DestB is null, and isCond is true, then the block ends
1012   //    with a conditional branch that falls through to a successor (DestB).
1013   // 4. If DestA and DestB is set and isCond is true, then the block ends with a
1014   //    conditional branch followed by an unconditional branch. DestA is the
1015   //    'true' destination and DestB is the 'false' destination.
1016
1017   bool Changed = false;
1018
1019   MachineFunction::iterator FallThru =
1020     llvm::next(MachineFunction::iterator(this));
1021
1022   if (DestA == 0 && DestB == 0) {
1023     // Block falls through to successor.
1024     DestA = FallThru;
1025     DestB = FallThru;
1026   } else if (DestA != 0 && DestB == 0) {
1027     if (isCond)
1028       // Block ends in conditional jump that falls through to successor.
1029       DestB = FallThru;
1030   } else {
1031     assert(DestA && DestB && isCond &&
1032            "CFG in a bad state. Cannot correct CFG edges");
1033   }
1034
1035   // Remove superfluous edges. I.e., those which aren't destinations of this
1036   // basic block, duplicate edges, or landing pads.
1037   SmallPtrSet<const MachineBasicBlock*, 8> SeenMBBs;
1038   MachineBasicBlock::succ_iterator SI = succ_begin();
1039   while (SI != succ_end()) {
1040     const MachineBasicBlock *MBB = *SI;
1041     if (!SeenMBBs.insert(MBB) ||
1042         (MBB != DestA && MBB != DestB && !MBB->isLandingPad())) {
1043       // This is a superfluous edge, remove it.
1044       SI = removeSuccessor(SI);
1045       Changed = true;
1046     } else {
1047       ++SI;
1048     }
1049   }
1050
1051   return Changed;
1052 }
1053
1054 /// findDebugLoc - find the next valid DebugLoc starting at MBBI, skipping
1055 /// any DBG_VALUE instructions.  Return UnknownLoc if there is none.
1056 DebugLoc
1057 MachineBasicBlock::findDebugLoc(instr_iterator MBBI) {
1058   DebugLoc DL;
1059   instr_iterator E = instr_end();
1060   if (MBBI == E)
1061     return DL;
1062
1063   // Skip debug declarations, we don't want a DebugLoc from them.
1064   while (MBBI != E && MBBI->isDebugValue())
1065     MBBI++;
1066   if (MBBI != E)
1067     DL = MBBI->getDebugLoc();
1068   return DL;
1069 }
1070
1071 /// getSuccWeight - Return weight of the edge from this block to MBB.
1072 ///
1073 uint32_t MachineBasicBlock::getSuccWeight(const_succ_iterator Succ) const {
1074   if (Weights.empty())
1075     return 0;
1076
1077   return *getWeightIterator(Succ);
1078 }
1079
1080 /// getWeightIterator - Return wight iterator corresonding to the I successor
1081 /// iterator
1082 MachineBasicBlock::weight_iterator MachineBasicBlock::
1083 getWeightIterator(MachineBasicBlock::succ_iterator I) {
1084   assert(Weights.size() == Successors.size() && "Async weight list!");
1085   size_t index = std::distance(Successors.begin(), I);
1086   assert(index < Weights.size() && "Not a current successor!");
1087   return Weights.begin() + index;
1088 }
1089
1090 /// getWeightIterator - Return wight iterator corresonding to the I successor
1091 /// iterator
1092 MachineBasicBlock::const_weight_iterator MachineBasicBlock::
1093 getWeightIterator(MachineBasicBlock::const_succ_iterator I) const {
1094   assert(Weights.size() == Successors.size() && "Async weight list!");
1095   const size_t index = std::distance(Successors.begin(), I);
1096   assert(index < Weights.size() && "Not a current successor!");
1097   return Weights.begin() + index;
1098 }
1099
1100 /// Return whether (physical) register "Reg" has been <def>ined and not <kill>ed
1101 /// as of just before "MI".
1102 /// 
1103 /// Search is localised to a neighborhood of
1104 /// Neighborhood instructions before (searching for defs or kills) and N
1105 /// instructions after (searching just for defs) MI.
1106 MachineBasicBlock::LivenessQueryResult
1107 MachineBasicBlock::computeRegisterLiveness(const TargetRegisterInfo *TRI,
1108                                            unsigned Reg, MachineInstr *MI,
1109                                            unsigned Neighborhood) {
1110   unsigned N = Neighborhood;
1111   MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
1112
1113   // Start by searching backwards from MI, looking for kills, reads or defs.
1114
1115   MachineBasicBlock::iterator I(MI);
1116   // If this is the first insn in the block, don't search backwards.
1117   if (I != MBB->begin()) {
1118     do {
1119       --I;
1120
1121       MachineOperandIteratorBase::PhysRegInfo Analysis =
1122         MIOperands(I).analyzePhysReg(Reg, TRI);
1123
1124       if (Analysis.Defines)
1125         // Outputs happen after inputs so they take precedence if both are
1126         // present.
1127         return Analysis.DefinesDead ? LQR_Dead : LQR_Live;
1128
1129       if (Analysis.Kills || Analysis.Clobbers)
1130         // Register killed, so isn't live.
1131         return LQR_Dead;
1132
1133       else if (Analysis.ReadsOverlap)
1134         // Defined or read without a previous kill - live.
1135         return Analysis.Reads ? LQR_Live : LQR_OverlappingLive;
1136
1137     } while (I != MBB->begin() && --N > 0);
1138   }
1139
1140   // Did we get to the start of the block?
1141   if (I == MBB->begin()) {
1142     // If so, the register's state is definitely defined by the live-in state.
1143     for (MCRegAliasIterator RAI(Reg, TRI, /*IncludeSelf=*/true);
1144          RAI.isValid(); ++RAI) {
1145       if (MBB->isLiveIn(*RAI))
1146         return (*RAI == Reg) ? LQR_Live : LQR_OverlappingLive;
1147     }
1148
1149     return LQR_Dead;
1150   }
1151
1152   N = Neighborhood;
1153
1154   // Try searching forwards from MI, looking for reads or defs.
1155   I = MachineBasicBlock::iterator(MI);
1156   // If this is the last insn in the block, don't search forwards.
1157   if (I != MBB->end()) {
1158     for (++I; I != MBB->end() && N > 0; ++I, --N) {
1159       MachineOperandIteratorBase::PhysRegInfo Analysis =
1160         MIOperands(I).analyzePhysReg(Reg, TRI);
1161
1162       if (Analysis.ReadsOverlap)
1163         // Used, therefore must have been live.
1164         return (Analysis.Reads) ?
1165           LQR_Live : LQR_OverlappingLive;
1166
1167       else if (Analysis.Clobbers || Analysis.Defines)
1168         // Defined (but not read) therefore cannot have been live.
1169         return LQR_Dead;
1170     }
1171   }
1172
1173   // At this point we have no idea of the liveness of the register.
1174   return LQR_Unknown;
1175 }
1176
1177 void llvm::WriteAsOperand(raw_ostream &OS, const MachineBasicBlock *MBB,
1178                           bool t) {
1179   OS << "BB#" << MBB->getNumber();
1180 }
1181