*** empty log message ***
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / IPO / OldPoolAllocate.cpp
1 //===-- PoolAllocate.cpp - Pool Allocation Pass ---------------------------===//
2 //
3 // This transform changes programs so that disjoint data structures are
4 // allocated out of different pools of memory, increasing locality and shrinking
5 // pointer size.
6 //
7 // This pass requires a DCE & instcombine pass to be run after it for best
8 // results.
9 //
10 //===----------------------------------------------------------------------===//
11
12 #include "llvm/Transforms/IPO/PoolAllocate.h"
13 #include "llvm/Transforms/Utils/CloneFunction.h"
14 #include "llvm/Analysis/DataStructureGraph.h"
15 #include "llvm/Module.h"
16 #include "llvm/iMemory.h"
17 #include "llvm/iTerminators.h"
18 #include "llvm/iPHINode.h"
19 #include "llvm/iOther.h"
20 #include "llvm/DerivedTypes.h"
21 #include "llvm/Constants.h"
22 #include "llvm/Target/TargetData.h"
23 #include "llvm/Support/InstVisitor.h"
24 #include "Support/DepthFirstIterator.h"
25 #include "Support/STLExtras.h"
26 #include <algorithm>
27 using std::vector;
28 using std::cerr;
29 using std::map;
30 using std::string;
31 using std::set;
32
33 #if 0
34
35 // DEBUG_CREATE_POOLS - Enable this to turn on debug output for the pool
36 // creation phase in the top level function of a transformed data structure.
37 //
38 //#define DEBUG_CREATE_POOLS 1
39
40 // DEBUG_TRANSFORM_PROGRESS - Enable this to get lots of debug output on what
41 // the transformation is doing.
42 //
43 //#define DEBUG_TRANSFORM_PROGRESS 1
44
45 // DEBUG_POOLBASE_LOAD_ELIMINATOR - Turn this on to get statistics about how
46 // many static loads were eliminated from a function...
47 //
48 #define DEBUG_POOLBASE_LOAD_ELIMINATOR 1
49
50 #include "Support/CommandLine.h"
51 enum PtrSize {
52   Ptr8bits, Ptr16bits, Ptr32bits
53 };
54
55 static cl::opt<PtrSize>
56 ReqPointerSize("poolalloc-ptr-size",
57                cl::desc("Set pointer size for -poolalloc pass"),
58                cl::values(
59   clEnumValN(Ptr32bits, "32", "Use 32 bit indices for pointers"),
60   clEnumValN(Ptr16bits, "16", "Use 16 bit indices for pointers"),
61   clEnumValN(Ptr8bits ,  "8", "Use 8 bit indices for pointers"),
62                           0));
63
64 static cl::opt<bool>
65 DisableRLE("no-pool-load-elim",  cl::Hidden,
66            cl::desc("Disable pool load elimination after poolalloc pass"));
67
68 const Type *POINTERTYPE;
69
70 // FIXME: This is dependant on the sparc backend layout conventions!!
71 static TargetData TargetData("test");
72
73 static const Type *getPointerTransformedType(const Type *Ty) {
74   if (const PointerType *PT = dyn_cast<PointerType>(Ty)) {
75     return POINTERTYPE;
76   } else if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
77     vector<const Type *> NewElTypes;
78     NewElTypes.reserve(STy->getElementTypes().size());
79     for (StructType::ElementTypes::const_iterator
80            I = STy->getElementTypes().begin(),
81            E = STy->getElementTypes().end(); I != E; ++I)
82       NewElTypes.push_back(getPointerTransformedType(*I));
83     return StructType::get(NewElTypes);
84   } else if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
85     return ArrayType::get(getPointerTransformedType(ATy->getElementType()),
86                                                     ATy->getNumElements());
87   } else {
88     assert(Ty->isPrimitiveType() && "Unknown derived type!");
89     return Ty;
90   }
91 }
92
93 namespace {
94   struct PoolInfo {
95     DSNode *Node;           // The node this pool allocation represents
96     Value  *Handle;         // LLVM value of the pool in the current context
97     const Type *NewType;    // The transformed type of the memory objects
98     const Type *PoolType;   // The type of the pool
99
100     const Type *getOldType() const { return Node->getType(); }
101
102     PoolInfo() {  // Define a default ctor for map::operator[]
103       cerr << "Map subscript used to get element that doesn't exist!\n";
104       abort();  // Invalid
105     }
106
107     PoolInfo(DSNode *N, Value *H, const Type *NT, const Type *PT)
108       : Node(N), Handle(H), NewType(NT), PoolType(PT) {
109       // Handle can be null...
110       assert(N && NT && PT && "Pool info null!");
111     }
112
113     PoolInfo(DSNode *N) : Node(N), Handle(0), NewType(0), PoolType(0) {
114       assert(N && "Invalid pool info!");
115
116       // The new type of the memory object is the same as the old type, except
117       // that all of the pointer values are replaced with POINTERTYPE values.
118       NewType = getPointerTransformedType(getOldType());
119     }
120   };
121
122   // ScalarInfo - Information about an LLVM value that we know points to some
123   // datastructure we are processing.
124   //
125   struct ScalarInfo {
126     Value  *Val;            // Scalar value in Current Function
127     PoolInfo Pool;          // The pool the scalar points into
128     
129     ScalarInfo(Value *V, const PoolInfo &PI) : Val(V), Pool(PI) {
130       assert(V && "Null value passed to ScalarInfo ctor!");
131     }
132   };
133
134   // CallArgInfo - Information on one operand for a call that got expanded.
135   struct CallArgInfo {
136     int ArgNo;          // Call argument number this corresponds to
137     DSNode *Node;       // The graph node for the pool
138     Value *PoolHandle;  // The LLVM value that is the pool pointer
139
140     CallArgInfo(int Arg, DSNode *N, Value *PH)
141       : ArgNo(Arg), Node(N), PoolHandle(PH) {
142       assert(Arg >= -1 && N && PH && "Illegal values to CallArgInfo ctor!");
143     }
144
145     // operator< when sorting, sort by argument number.
146     bool operator<(const CallArgInfo &CAI) const {
147       return ArgNo < CAI.ArgNo;
148     }
149   };
150
151   // TransformFunctionInfo - Information about how a function eeds to be
152   // transformed.
153   //
154   struct TransformFunctionInfo {
155     // ArgInfo - Maintain information about the arguments that need to be
156     // processed.  Each CallArgInfo corresponds to an argument that needs to
157     // have a pool pointer passed into the transformed function with it.
158     //
159     // As a special case, "argument" number -1 corresponds to the return value.
160     //
161     vector<CallArgInfo> ArgInfo;
162
163     // Func - The function to be transformed...
164     Function *Func;
165
166     // The call instruction that is used to map CallArgInfo PoolHandle values
167     // into the new function values.
168     CallInst *Call;
169
170     // default ctor...
171     TransformFunctionInfo() : Func(0), Call(0) {}
172     
173     bool operator<(const TransformFunctionInfo &TFI) const {
174       if (Func < TFI.Func) return true;
175       if (Func > TFI.Func) return false;
176       if (ArgInfo.size() < TFI.ArgInfo.size()) return true;
177       if (ArgInfo.size() > TFI.ArgInfo.size()) return false;
178       return ArgInfo < TFI.ArgInfo;
179     }
180
181     void finalizeConstruction() {
182       // Sort the vector so that the return value is first, followed by the
183       // argument records, in order.  Note that this must be a stable sort so
184       // that the entries with the same sorting criteria (ie they are multiple
185       // pool entries for the same argument) are kept in depth first order.
186       std::stable_sort(ArgInfo.begin(), ArgInfo.end());
187     }
188
189     // addCallInfo - For a specified function call CI, figure out which pool
190     // descriptors need to be passed in as arguments, and which arguments need
191     // to be transformed into indices.  If Arg != -1, the specified call
192     // argument is passed in as a pointer to a data structure.
193     //
194     void addCallInfo(DataStructure *DS, CallInst *CI, int Arg,
195                      DSNode *GraphNode, map<DSNode*, PoolInfo> &PoolDescs);
196
197     // Make sure that all dependant arguments are added to this transformation
198     // info.  For example, if we call foo(null, P) and foo treats it's first and
199     // second arguments as belonging to the same data structure, the we MUST add
200     // entries to know that the null needs to be transformed into an index as
201     // well.
202     //
203     void ensureDependantArgumentsIncluded(DataStructure *DS,
204                                           map<DSNode*, PoolInfo> &PoolDescs);
205   };
206
207
208   // Define the pass class that we implement...
209   struct PoolAllocate : public Pass {
210     const char *getPassName() const { return "Pool Allocate"; }
211
212     PoolAllocate() {
213       switch (ReqPointerSize) {
214       case Ptr32bits: POINTERTYPE = Type::UIntTy; break;
215       case Ptr16bits: POINTERTYPE = Type::UShortTy; break;
216       case Ptr8bits:  POINTERTYPE = Type::UByteTy; break;
217       }
218
219       CurModule = 0; DS = 0;
220       PoolInit = PoolDestroy = PoolAlloc = PoolFree = 0;
221     }
222
223     // getPoolType - Get the type used by the backend for a pool of a particular
224     // type.  This pool record is used to allocate nodes of type NodeType.
225     //
226     // Here, PoolTy = { NodeType*, sbyte*, uint }*
227     //
228     const StructType *getPoolType(const Type *NodeType) {
229       vector<const Type*> PoolElements;
230       PoolElements.push_back(PointerType::get(NodeType));
231       PoolElements.push_back(PointerType::get(Type::SByteTy));
232       PoolElements.push_back(Type::UIntTy);
233       StructType *Result = StructType::get(PoolElements);
234
235       // Add a name to the symbol table to correspond to the backend
236       // representation of this pool...
237       assert(CurModule && "No current module!?");
238       string Name = CurModule->getTypeName(NodeType);
239       if (Name.empty()) Name = CurModule->getTypeName(PoolElements[0]);
240       CurModule->addTypeName(Name+"oolbe", Result);
241
242       return Result;
243     }
244
245     bool run(Module &M);
246
247     // getAnalysisUsage - This function requires data structure information
248     // to be able to see what is pool allocatable.
249     //
250     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
251       AU.addRequired(DataStructure::ID);
252     }
253
254   public:
255     // CurModule - The module being processed.
256     Module *CurModule;
257
258     // DS - The data structure graph for the module being processed.
259     DataStructure *DS;
260
261     // Prototypes that we add to support pool allocation...
262     Function *PoolInit, *PoolDestroy, *PoolAlloc, *PoolAllocArray, *PoolFree;
263
264     // The map of already transformed functions... note that the keys of this
265     // map do not have meaningful values for 'Call' or the 'PoolHandle' elements
266     // of the ArgInfo elements.
267     //
268     map<TransformFunctionInfo, Function*> TransformedFunctions;
269
270     // getTransformedFunction - Get a transformed function, or return null if
271     // the function specified hasn't been transformed yet.
272     //
273     Function *getTransformedFunction(TransformFunctionInfo &TFI) const {
274       map<TransformFunctionInfo, Function*>::const_iterator I =
275         TransformedFunctions.find(TFI);
276       if (I != TransformedFunctions.end()) return I->second;
277       return 0;
278     }
279
280
281     // addPoolPrototypes - Add prototypes for the pool functions to the
282     // specified module and update the Pool* instance variables to point to
283     // them.
284     //
285     void addPoolPrototypes(Module &M);
286
287
288     // CreatePools - Insert instructions into the function we are processing to
289     // create all of the memory pool objects themselves.  This also inserts
290     // destruction code.  Add an alloca for each pool that is allocated to the
291     // PoolDescs map.
292     //
293     void CreatePools(Function *F, const vector<AllocDSNode*> &Allocs,
294                      map<DSNode*, PoolInfo> &PoolDescs);
295
296     // processFunction - Convert a function to use pool allocation where
297     // available.
298     //
299     bool processFunction(Function *F);
300
301     // transformFunctionBody - This transforms the instruction in 'F' to use the
302     // pools specified in PoolDescs when modifying data structure nodes
303     // specified in the PoolDescs map.  IPFGraph is the closed data structure
304     // graph for F, of which the PoolDescriptor nodes come from.
305     //
306     void transformFunctionBody(Function *F, FunctionDSGraph &IPFGraph,
307                                map<DSNode*, PoolInfo> &PoolDescs);
308
309     // transformFunction - Transform the specified function the specified way.
310     // It we have already transformed that function that way, don't do anything.
311     // The nodes in the TransformFunctionInfo come out of callers data structure
312     // graph, and the PoolDescs passed in are the caller's.
313     //
314     void transformFunction(TransformFunctionInfo &TFI,
315                            FunctionDSGraph &CallerIPGraph,
316                            map<DSNode*, PoolInfo> &PoolDescs);
317
318   };
319 }
320
321 // isNotPoolableAlloc - This is a predicate that returns true if the specified
322 // allocation node in a data structure graph is eligable for pool allocation.
323 //
324 static bool isNotPoolableAlloc(const AllocDSNode *DS) {
325   if (DS->isAllocaNode()) return true;  // Do not pool allocate alloca's.
326   return false;
327 }
328
329 // processFunction - Convert a function to use pool allocation where
330 // available.
331 //
332 bool PoolAllocate::processFunction(Function *F) {
333   // Get the closed datastructure graph for the current function... if there are
334   // any allocations in this graph that are not escaping, we need to pool
335   // allocate them here!
336   //
337   FunctionDSGraph &IPGraph = DS->getClosedDSGraph(F);
338
339   // Get all of the allocations that do not escape the current function.  Since
340   // they are still live (they exist in the graph at all), this means we must
341   // have scalar references to these nodes, but the scalars are never returned.
342   // 
343   vector<AllocDSNode*> Allocs;
344   IPGraph.getNonEscapingAllocations(Allocs);
345
346   // Filter out allocations that we cannot handle.  Currently, this includes
347   // variable sized array allocations and alloca's (which we do not want to
348   // pool allocate)
349   //
350   Allocs.erase(std::remove_if(Allocs.begin(), Allocs.end(), isNotPoolableAlloc),
351                Allocs.end());
352
353
354   if (Allocs.empty()) return false;  // Nothing to do.
355
356 #ifdef DEBUG_TRANSFORM_PROGRESS
357   cerr << "Transforming Function: " << F->getName() << "\n";
358 #endif
359
360   // Insert instructions into the function we are processing to create all of
361   // the memory pool objects themselves.  This also inserts destruction code.
362   // This fills in the PoolDescs map to associate the alloc node with the
363   // allocation of the memory pool corresponding to it.
364   // 
365   map<DSNode*, PoolInfo> PoolDescs;
366   CreatePools(F, Allocs, PoolDescs);
367
368 #ifdef DEBUG_TRANSFORM_PROGRESS
369   cerr << "Transformed Entry Function: \n" << F;
370 #endif
371
372   // Now we need to figure out what called functions we need to transform, and
373   // how.  To do this, we look at all of the scalars, seeing which functions are
374   // either used as a scalar value (so they return a data structure), or are
375   // passed one of our scalar values.
376   //
377   transformFunctionBody(F, IPGraph, PoolDescs);
378
379   return true;
380 }
381
382
383 //===----------------------------------------------------------------------===//
384 //
385 // NewInstructionCreator - This class is used to traverse the function being
386 // modified, changing each instruction visit'ed to use and provide pointer
387 // indexes instead of real pointers.  This is what changes the body of a
388 // function to use pool allocation.
389 //
390 class NewInstructionCreator : public InstVisitor<NewInstructionCreator> {
391   PoolAllocate &PoolAllocator;
392   vector<ScalarInfo> &Scalars;
393   map<CallInst*, TransformFunctionInfo> &CallMap;
394   map<Value*, Value*> &XFormMap;   // Map old pointers to new indexes
395
396   struct RefToUpdate {
397     Instruction *I;       // Instruction to update
398     unsigned     OpNum;   // Operand number to update
399     Value       *OldVal;  // The old value it had
400
401     RefToUpdate(Instruction *i, unsigned o, Value *ov)
402       : I(i), OpNum(o), OldVal(ov) {}
403   };
404   vector<RefToUpdate> ReferencesToUpdate;
405
406   const ScalarInfo &getScalarRef(const Value *V) {
407     for (unsigned i = 0, e = Scalars.size(); i != e; ++i)
408       if (Scalars[i].Val == V) return Scalars[i];
409
410     cerr << "Could not find scalar " << V << " in scalar map!\n";
411     assert(0 && "Scalar not found in getScalar!");
412     abort();
413     return Scalars[0];
414   }
415   
416   const ScalarInfo *getScalar(const Value *V) {
417     for (unsigned i = 0, e = Scalars.size(); i != e; ++i)
418       if (Scalars[i].Val == V) return &Scalars[i];
419     return 0;
420   }
421
422   BasicBlock::iterator ReplaceInstWith(Instruction &I, Instruction *New) {
423     BasicBlock *BB = I.getParent();
424     BasicBlock::iterator RI = &I;
425     BB->getInstList().remove(RI);
426     BB->getInstList().insert(RI, New);
427     XFormMap[&I] = New;
428     return New;
429   }
430
431   Instruction *createPoolBaseInstruction(Value *PtrVal) {
432     const ScalarInfo &SC = getScalarRef(PtrVal);
433     vector<Value*> Args(3);
434     Args[0] = ConstantUInt::get(Type::UIntTy, 0);  // No pointer offset
435     Args[1] = ConstantUInt::get(Type::UByteTy, 0); // Field #0 of pool descriptr
436     Args[2] = ConstantUInt::get(Type::UByteTy, 0); // Field #0 of poolalloc val
437     return  new LoadInst(SC.Pool.Handle, Args, PtrVal->getName()+".poolbase");
438   }
439
440
441 public:
442   NewInstructionCreator(PoolAllocate &PA, vector<ScalarInfo> &S,
443                         map<CallInst*, TransformFunctionInfo> &C,
444                         map<Value*, Value*> &X)
445     : PoolAllocator(PA), Scalars(S), CallMap(C), XFormMap(X) {}
446
447
448   // updateReferences - The NewInstructionCreator is responsible for creating
449   // new instructions to replace the old ones in the function, and then link up
450   // references to values to their new values.  For it to do this, however, it
451   // keeps track of information about the value mapping of old values to new
452   // values that need to be patched up.  Given this value map and a set of
453   // instruction operands to patch, updateReferences performs the updates.
454   //
455   void updateReferences() {
456     for (unsigned i = 0, e = ReferencesToUpdate.size(); i != e; ++i) {
457       RefToUpdate &Ref = ReferencesToUpdate[i];
458       Value *NewVal = XFormMap[Ref.OldVal];
459
460       if (NewVal == 0) {
461         if (isa<Constant>(Ref.OldVal) &&  // Refering to a null ptr?
462             cast<Constant>(Ref.OldVal)->isNullValue()) {
463           // Transform the null pointer into a null index... caching in XFormMap
464           XFormMap[Ref.OldVal] = NewVal = Constant::getNullValue(POINTERTYPE);
465           //} else if (isa<Argument>(Ref.OldVal)) {
466         } else {
467           cerr << "Unknown reference to: " << Ref.OldVal << "\n";
468           assert(XFormMap[Ref.OldVal] &&
469                  "Reference to value that was not updated found!");
470         }
471       }
472         
473       Ref.I->setOperand(Ref.OpNum, NewVal);
474     }
475     ReferencesToUpdate.clear();
476   }
477
478   //===--------------------------------------------------------------------===//
479   // Transformation methods:
480   //   These methods specify how each type of instruction is transformed by the
481   // NewInstructionCreator instance...
482   //===--------------------------------------------------------------------===//
483
484   void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I) {
485     assert(0 && "Cannot transform get element ptr instructions yet!");
486   }
487
488   // Replace the load instruction with a new one.
489   void visitLoadInst(LoadInst &I) {
490     vector<Instruction *> BeforeInsts;
491
492     // Cast our index to be a UIntTy so we can use it to index into the pool...
493     CastInst *Index = new CastInst(Constant::getNullValue(POINTERTYPE),
494                                    Type::UIntTy, I.getOperand(0)->getName());
495     BeforeInsts.push_back(Index);
496     ReferencesToUpdate.push_back(RefToUpdate(Index, 0, I.getOperand(0)));
497     
498     // Include the pool base instruction...
499     Instruction *PoolBase = createPoolBaseInstruction(I.getOperand(0));
500     BeforeInsts.push_back(PoolBase);
501
502     Instruction *IdxInst =
503       BinaryOperator::create(Instruction::Add, *I.idx_begin(), Index,
504                              I.getName()+".idx");
505     BeforeInsts.push_back(IdxInst);
506
507     vector<Value*> Indices(I.idx_begin(), I.idx_end());
508     Indices[0] = IdxInst;
509     Instruction *Address = new GetElementPtrInst(PoolBase, Indices,
510                                                  I.getName()+".addr");
511     BeforeInsts.push_back(Address);
512
513     Instruction *NewLoad = new LoadInst(Address, I.getName());
514
515     // Replace the load instruction with the new load instruction...
516     BasicBlock::iterator II = ReplaceInstWith(I, NewLoad);
517
518     // Add all of the instructions before the load...
519     NewLoad->getParent()->getInstList().insert(II, BeforeInsts.begin(),
520                                                BeforeInsts.end());
521
522     // If not yielding a pool allocated pointer, use the new load value as the
523     // value in the program instead of the old load value...
524     //
525     if (!getScalar(&I))
526       I.replaceAllUsesWith(NewLoad);
527   }
528
529   // Replace the store instruction with a new one.  In the store instruction,
530   // the value stored could be a pointer type, meaning that the new store may
531   // have to change one or both of it's operands.
532   //
533   void visitStoreInst(StoreInst &I) {
534     assert(getScalar(I.getOperand(1)) &&
535            "Store inst found only storing pool allocated pointer.  "
536            "Not imp yet!");
537
538     Value *Val = I.getOperand(0);  // The value to store...
539
540     // Check to see if the value we are storing is a data structure pointer...
541     //if (const ScalarInfo *ValScalar = getScalar(I.getOperand(0)))
542     if (isa<PointerType>(I.getOperand(0)->getType()))
543       Val = Constant::getNullValue(POINTERTYPE);  // Yes, store a dummy
544
545     Instruction *PoolBase = createPoolBaseInstruction(I.getOperand(1));
546
547     // Cast our index to be a UIntTy so we can use it to index into the pool...
548     CastInst *Index = new CastInst(Constant::getNullValue(POINTERTYPE),
549                                    Type::UIntTy, I.getOperand(1)->getName());
550     ReferencesToUpdate.push_back(RefToUpdate(Index, 0, I.getOperand(1)));
551
552     // Instructions to add after the Index...
553     vector<Instruction*> AfterInsts;
554
555     Instruction *IdxInst =
556       BinaryOperator::create(Instruction::Add, *I.idx_begin(), Index, "idx");
557     AfterInsts.push_back(IdxInst);
558
559     vector<Value*> Indices(I.idx_begin(), I.idx_end());
560     Indices[0] = IdxInst;
561     Instruction *Address = new GetElementPtrInst(PoolBase, Indices,
562                                                  I.getName()+"storeaddr");
563     AfterInsts.push_back(Address);
564
565     Instruction *NewStore = new StoreInst(Val, Address);
566     AfterInsts.push_back(NewStore);
567     if (Val != I.getOperand(0))    // Value stored was a pointer?
568       ReferencesToUpdate.push_back(RefToUpdate(NewStore, 0, I.getOperand(0)));
569
570
571     // Replace the store instruction with the cast instruction...
572     BasicBlock::iterator II = ReplaceInstWith(I, Index);
573
574     // Add the pool base calculator instruction before the index...
575     II = ++Index->getParent()->getInstList().insert(II, PoolBase);
576     ++II;
577
578     // Add the instructions that go after the index...
579     Index->getParent()->getInstList().insert(II, AfterInsts.begin(),
580                                              AfterInsts.end());
581   }
582
583
584   // Create call to poolalloc for every malloc instruction
585   void visitMallocInst(MallocInst &I) {
586     const ScalarInfo &SCI = getScalarRef(&I);
587     vector<Value*> Args;
588
589     CallInst *Call;
590     if (!I.isArrayAllocation()) {
591       Args.push_back(SCI.Pool.Handle);
592       Call = new CallInst(PoolAllocator.PoolAlloc, Args, I.getName());
593     } else {
594       Args.push_back(I.getArraySize());
595       Args.push_back(SCI.Pool.Handle);
596       Call = new CallInst(PoolAllocator.PoolAllocArray, Args, I.getName());
597     }    
598
599     ReplaceInstWith(I, Call);
600   }
601
602   // Convert a call to poolfree for every free instruction...
603   void visitFreeInst(FreeInst &I) {
604     // Create a new call to poolfree before the free instruction
605     vector<Value*> Args;
606     Args.push_back(Constant::getNullValue(POINTERTYPE));
607     Args.push_back(getScalarRef(I.getOperand(0)).Pool.Handle);
608     Instruction *NewCall = new CallInst(PoolAllocator.PoolFree, Args);
609     ReplaceInstWith(I, NewCall);
610     ReferencesToUpdate.push_back(RefToUpdate(NewCall, 1, I.getOperand(0)));
611   }
612
613   // visitCallInst - Create a new call instruction with the extra arguments for
614   // all of the memory pools that the call needs.
615   //
616   void visitCallInst(CallInst &I) {
617     TransformFunctionInfo &TI = CallMap[&I];
618
619     // Start with all of the old arguments...
620     vector<Value*> Args(I.op_begin()+1, I.op_end());
621
622     for (unsigned i = 0, e = TI.ArgInfo.size(); i != e; ++i) {
623       // Replace all of the pointer arguments with our new pointer typed values.
624       if (TI.ArgInfo[i].ArgNo != -1)
625         Args[TI.ArgInfo[i].ArgNo] = Constant::getNullValue(POINTERTYPE);
626
627       // Add all of the pool arguments...
628       Args.push_back(TI.ArgInfo[i].PoolHandle);
629     }
630     
631     Function *NF = PoolAllocator.getTransformedFunction(TI);
632     Instruction *NewCall = new CallInst(NF, Args, I.getName());
633     ReplaceInstWith(I, NewCall);
634
635     // Keep track of the mapping of operands so that we can resolve them to real
636     // values later.
637     Value *RetVal = NewCall;
638     for (unsigned i = 0, e = TI.ArgInfo.size(); i != e; ++i)
639       if (TI.ArgInfo[i].ArgNo != -1)
640         ReferencesToUpdate.push_back(RefToUpdate(NewCall, TI.ArgInfo[i].ArgNo+1,
641                                         I.getOperand(TI.ArgInfo[i].ArgNo+1)));
642       else
643         RetVal = 0;   // If returning a pointer, don't change retval...
644
645     // If not returning a pointer, use the new call as the value in the program
646     // instead of the old call...
647     //
648     if (RetVal)
649       I.replaceAllUsesWith(RetVal);
650   }
651
652   // visitPHINode - Create a new PHI node of POINTERTYPE for all of the old Phi
653   // nodes...
654   //
655   void visitPHINode(PHINode &PN) {
656     Value *DummyVal = Constant::getNullValue(POINTERTYPE);
657     PHINode *NewPhi = new PHINode(POINTERTYPE, PN.getName());
658     for (unsigned i = 0, e = PN.getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
659       NewPhi->addIncoming(DummyVal, PN.getIncomingBlock(i));
660       ReferencesToUpdate.push_back(RefToUpdate(NewPhi, i*2, 
661                                                PN.getIncomingValue(i)));
662     }
663
664     ReplaceInstWith(PN, NewPhi);
665   }
666
667   // visitReturnInst - Replace ret instruction with a new return...
668   void visitReturnInst(ReturnInst &I) {
669     Instruction *Ret = new ReturnInst(Constant::getNullValue(POINTERTYPE));
670     ReplaceInstWith(I, Ret);
671     ReferencesToUpdate.push_back(RefToUpdate(Ret, 0, I.getOperand(0)));
672   }
673
674   // visitSetCondInst - Replace a conditional test instruction with a new one
675   void visitSetCondInst(SetCondInst &SCI) {
676     BinaryOperator &I = (BinaryOperator&)SCI;
677     Value *DummyVal = Constant::getNullValue(POINTERTYPE);
678     BinaryOperator *New = BinaryOperator::create(I.getOpcode(), DummyVal,
679                                                  DummyVal, I.getName());
680     ReplaceInstWith(I, New);
681
682     ReferencesToUpdate.push_back(RefToUpdate(New, 0, I.getOperand(0)));
683     ReferencesToUpdate.push_back(RefToUpdate(New, 1, I.getOperand(1)));
684
685     // Make sure branches refer to the new condition...
686     I.replaceAllUsesWith(New);
687   }
688
689   void visitInstruction(Instruction &I) {
690     cerr << "Unknown instruction to FunctionBodyTransformer:\n" << I;
691   }
692 };
693
694
695 // PoolBaseLoadEliminator - Every load and store through a pool allocated
696 // pointer causes a load of the real pool base out of the pool descriptor.
697 // Iterate through the function, doing a local elimination pass of duplicate
698 // loads.  This attempts to turn the all too common:
699 //
700 // %reg109.poolbase22 = load %root.pool* %root.pool, uint 0, ubyte 0, ubyte 0
701 // %reg207 = load %root.p* %reg109.poolbase22, uint %reg109, ubyte 0, ubyte 0
702 // %reg109.poolbase23 = load %root.pool* %root.pool, uint 0, ubyte 0, ubyte 0
703 // store double %reg207, %root.p* %reg109.poolbase23, uint %reg109, ...
704 //
705 // into:
706 // %reg109.poolbase22 = load %root.pool* %root.pool, uint 0, ubyte 0, ubyte 0
707 // %reg207 = load %root.p* %reg109.poolbase22, uint %reg109, ubyte 0, ubyte 0
708 // store double %reg207, %root.p* %reg109.poolbase22, uint %reg109, ...
709 //
710 //
711 class PoolBaseLoadEliminator : public InstVisitor<PoolBaseLoadEliminator> {
712   // PoolDescValues - Keep track of the values in the current function that are
713   // pool descriptors (loads from which we want to eliminate).
714   //
715   vector<Value*>      PoolDescValues;
716
717   // PoolDescMap - As we are analyzing a BB, keep track of which load to use
718   // when referencing a pool descriptor.
719   //
720   map<Value*, LoadInst*> PoolDescMap;
721
722   // These two fields keep track of statistics of how effective we are, if
723   // debugging is enabled.
724   //
725   unsigned Eliminated, Remaining;
726 public:
727   // Compact the pool descriptor map into a list of the pool descriptors in the
728   // current context that we should know about...
729   //
730   PoolBaseLoadEliminator(const map<DSNode*, PoolInfo> &PoolDescs) {
731     Eliminated = Remaining = 0;
732     for (map<DSNode*, PoolInfo>::const_iterator I = PoolDescs.begin(),
733            E = PoolDescs.end(); I != E; ++I)
734       PoolDescValues.push_back(I->second.Handle);
735     
736     // Remove duplicates from the list of pool values
737     sort(PoolDescValues.begin(), PoolDescValues.end());
738     PoolDescValues.erase(unique(PoolDescValues.begin(), PoolDescValues.end()),
739                          PoolDescValues.end());
740   }
741
742 #ifdef DEBUG_POOLBASE_LOAD_ELIMINATOR
743   void visitFunction(Function &F) {
744     cerr << "Pool Load Elim '" << F.getName() << "'\t";
745   }
746   ~PoolBaseLoadEliminator() {
747     unsigned Total = Eliminated+Remaining;
748     if (Total)
749       cerr << "removed " << Eliminated << "["
750            << Eliminated*100/Total << "%] loads, leaving "
751            << Remaining << ".\n";
752   }
753 #endif
754
755   // Loop over the function, looking for loads to eliminate.  Because we are a
756   // local transformation, we reset all of our state when we enter a new basic
757   // block.
758   //
759   void visitBasicBlock(BasicBlock &) {
760     PoolDescMap.clear();  // Forget state.
761   }
762
763   // Starting with an empty basic block, we scan it looking for loads of the
764   // pool descriptor.  When we find a load, we add it to the PoolDescMap,
765   // indicating that we have a value available to recycle next time we see the
766   // poolbase of this instruction being loaded.
767   //
768   void visitLoadInst(LoadInst &LI) {
769     Value *LoadAddr = LI.getPointerOperand();
770     map<Value*, LoadInst*>::iterator VIt = PoolDescMap.find(LoadAddr);
771     if (VIt != PoolDescMap.end()) {  // We already have a value for this load?
772       LI.replaceAllUsesWith(VIt->second);   // Make the current load dead
773       ++Eliminated;
774     } else {
775       // This load might not be a load of a pool pointer, check to see if it is
776       if (LI.getNumOperands() == 4 &&  // load pool, uint 0, ubyte 0, ubyte 0
777           find(PoolDescValues.begin(), PoolDescValues.end(), LoadAddr) !=
778           PoolDescValues.end()) {
779
780         assert("Make sure it's a load of the pool base, not a chaining field" &&
781                LI.getOperand(1) == Constant::getNullValue(Type::UIntTy) &&
782                LI.getOperand(2) == Constant::getNullValue(Type::UByteTy) &&
783                LI.getOperand(3) == Constant::getNullValue(Type::UByteTy));
784
785         // If it is a load of a pool base, keep track of it for future reference
786         PoolDescMap.insert(std::make_pair(LoadAddr, &LI));
787         ++Remaining;
788       }
789     }
790   }
791
792   // If we run across a function call, forget all state...  Calls to
793   // poolalloc/poolfree can invalidate the pool base pointer, so it should be
794   // reloaded the next time it is used.  Furthermore, a call to a random
795   // function might call one of these functions, so be conservative.  Through
796   // more analysis, this could be improved in the future.
797   //
798   void visitCallInst(CallInst &) {
799     PoolDescMap.clear();
800   }
801 };
802
803 static void addNodeMapping(DSNode *SrcNode, const PointerValSet &PVS,
804                            map<DSNode*, PointerValSet> &NodeMapping) {
805   for (unsigned i = 0, e = PVS.size(); i != e; ++i)
806     if (NodeMapping[SrcNode].add(PVS[i])) {  // Not in map yet?
807       assert(PVS[i].Index == 0 && "Node indexing not supported yet!");
808       DSNode *DestNode = PVS[i].Node;
809
810       // Loop over all of the outgoing links in the mapped graph
811       for (unsigned l = 0, le = DestNode->getNumOutgoingLinks(); l != le; ++l) {
812         PointerValSet &SrcSet = SrcNode->getOutgoingLink(l);
813         const PointerValSet &DestSet = DestNode->getOutgoingLink(l);
814
815         // Add all of the node mappings now!
816         for (unsigned si = 0, se = SrcSet.size(); si != se; ++si) {
817           assert(SrcSet[si].Index == 0 && "Can't handle node offset!");
818           addNodeMapping(SrcSet[si].Node, DestSet, NodeMapping);
819         }
820       }
821     }
822 }
823
824 // CalculateNodeMapping - There is a partial isomorphism between the graph
825 // passed in and the graph that is actually used by the function.  We need to
826 // figure out what this mapping is so that we can transformFunctionBody the
827 // instructions in the function itself.  Note that every node in the graph that
828 // we are interested in must be both in the local graph of the called function,
829 // and in the local graph of the calling function.  Because of this, we only
830 // define the mapping for these nodes [conveniently these are the only nodes we
831 // CAN define a mapping for...]
832 //
833 // The roots of the graph that we are transforming is rooted in the arguments
834 // passed into the function from the caller.  This is where we start our
835 // mapping calculation.
836 //
837 // The NodeMapping calculated maps from the callers graph to the called graph.
838 //
839 static void CalculateNodeMapping(Function *F, TransformFunctionInfo &TFI,
840                                  FunctionDSGraph &CallerGraph,
841                                  FunctionDSGraph &CalledGraph, 
842                                  map<DSNode*, PointerValSet> &NodeMapping) {
843   int LastArgNo = -2;
844   for (unsigned i = 0, e = TFI.ArgInfo.size(); i != e; ++i) {
845     // Figure out what nodes in the called graph the TFI.ArgInfo[i].Node node
846     // corresponds to...
847     //
848     // Only consider first node of sequence.  Extra nodes may may be added
849     // to the TFI if the data structure requires more nodes than just the
850     // one the argument points to.  We are only interested in the one the
851     // argument points to though.
852     //
853     if (TFI.ArgInfo[i].ArgNo != LastArgNo) {
854       if (TFI.ArgInfo[i].ArgNo == -1) {
855         addNodeMapping(TFI.ArgInfo[i].Node, CalledGraph.getRetNodes(),
856                        NodeMapping);
857       } else {
858         // Figure out which node argument # ArgNo points to in the called graph.
859         Function::aiterator AI = F->abegin();
860         std::advance(AI, TFI.ArgInfo[i].ArgNo);
861         addNodeMapping(TFI.ArgInfo[i].Node, CalledGraph.getValueMap()[AI],
862                        NodeMapping);
863       }
864       LastArgNo = TFI.ArgInfo[i].ArgNo;
865     }
866   }
867 }
868
869
870
871
872 // addCallInfo - For a specified function call CI, figure out which pool
873 // descriptors need to be passed in as arguments, and which arguments need to be
874 // transformed into indices.  If Arg != -1, the specified call argument is
875 // passed in as a pointer to a data structure.
876 //
877 void TransformFunctionInfo::addCallInfo(DataStructure *DS, CallInst *CI,
878                                         int Arg, DSNode *GraphNode,
879                                         map<DSNode*, PoolInfo> &PoolDescs) {
880   assert(CI->getCalledFunction() && "Cannot handle indirect calls yet!");
881   assert(Func == 0 || Func == CI->getCalledFunction() &&
882          "Function call record should always call the same function!");
883   assert(Call == 0 || Call == CI &&
884          "Call element already filled in with different value!");
885   Func = CI->getCalledFunction();
886   Call = CI;
887   //FunctionDSGraph &CalledGraph = DS->getClosedDSGraph(Func);
888
889   // For now, add the entire graph that is pointed to by the call argument.
890   // This graph can and should be pruned to only what the function itself will
891   // use, because often this will be a dramatically smaller subset of what we
892   // are providing.
893   //
894   // FIXME: This should use pool links instead of extra arguments!
895   //
896   for (df_iterator<DSNode*> I = df_begin(GraphNode), E = df_end(GraphNode);
897        I != E; ++I)
898     ArgInfo.push_back(CallArgInfo(Arg, *I, PoolDescs[*I].Handle));
899 }
900
901 static void markReachableNodes(const PointerValSet &Vals,
902                                set<DSNode*> &ReachableNodes) {
903   for (unsigned n = 0, ne = Vals.size(); n != ne; ++n) {
904     DSNode *N = Vals[n].Node;
905     if (ReachableNodes.count(N) == 0)   // Haven't already processed node?
906       ReachableNodes.insert(df_begin(N), df_end(N)); // Insert all
907   }
908 }
909
910 // Make sure that all dependant arguments are added to this transformation info.
911 // For example, if we call foo(null, P) and foo treats it's first and second
912 // arguments as belonging to the same data structure, the we MUST add entries to
913 // know that the null needs to be transformed into an index as well.
914 //
915 void TransformFunctionInfo::ensureDependantArgumentsIncluded(DataStructure *DS,
916                                            map<DSNode*, PoolInfo> &PoolDescs) {
917   // FIXME: This does not work for indirect function calls!!!
918   if (Func == 0) return;  // FIXME!
919
920   // Make sure argument entries are sorted.
921   finalizeConstruction();
922
923   // Loop over the function signature, checking to see if there are any pointer
924   // arguments that we do not convert...  if there is something we haven't
925   // converted, set done to false.
926   //
927   unsigned PtrNo = 0;
928   bool Done = true;
929   if (isa<PointerType>(Func->getReturnType()))    // Make sure we convert retval
930     if (PtrNo < ArgInfo.size() && ArgInfo[PtrNo++].ArgNo == -1) {
931       // We DO transform the ret val... skip all possible entries for retval
932       while (PtrNo < ArgInfo.size() && ArgInfo[PtrNo].ArgNo == -1)
933         PtrNo++;
934     } else {
935       Done = false;
936     }
937
938   unsigned i = 0;
939   for (Function::aiterator I = Func->abegin(), E = Func->aend(); I!=E; ++I,++i){
940     if (isa<PointerType>(I->getType())) {
941       if (PtrNo < ArgInfo.size() && ArgInfo[PtrNo++].ArgNo == (int)i) {
942         // We DO transform this arg... skip all possible entries for argument
943         while (PtrNo < ArgInfo.size() && ArgInfo[PtrNo].ArgNo == (int)i)
944           PtrNo++;
945       } else {
946         Done = false;
947         break;
948       }
949     }
950   }
951
952   // If we already have entries for all pointer arguments and retvals, there
953   // certainly is no work to do.  Bail out early to avoid building relatively
954   // expensive data structures.
955   //
956   if (Done) return;
957
958 #ifdef DEBUG_TRANSFORM_PROGRESS
959   cerr << "Must ensure dependant arguments for: " << Func->getName() << "\n";
960 #endif
961
962   // Otherwise, we MIGHT have to add the arguments/retval if they are part of
963   // the same datastructure graph as some other argument or retval that we ARE
964   // processing.
965   //
966   // Get the data structure graph for the called function.
967   //
968   FunctionDSGraph &CalledDS = DS->getClosedDSGraph(Func);
969
970   // Build a mapping between the nodes in our current graph and the nodes in the
971   // called function's graph.  We build it based on our _incomplete_
972   // transformation information, because it contains all of the info that we
973   // should need.
974   //
975   map<DSNode*, PointerValSet> NodeMapping;
976   CalculateNodeMapping(Func, *this,
977                        DS->getClosedDSGraph(Call->getParent()->getParent()),
978                        CalledDS, NodeMapping);
979
980   // Build the inverted version of the node mapping, that maps from a node in
981   // the called functions graph to a single node in the caller graph.
982   // 
983   map<DSNode*, DSNode*> InverseNodeMap;
984   for (map<DSNode*, PointerValSet>::iterator I = NodeMapping.begin(),
985          E = NodeMapping.end(); I != E; ++I) {
986     PointerValSet &CalledNodes = I->second;
987     for (unsigned i = 0, e = CalledNodes.size(); i != e; ++i)
988       InverseNodeMap[CalledNodes[i].Node] = I->first;
989   }
990   NodeMapping.clear();  // Done with information, free memory
991   
992   // Build a set of reachable nodes from the arguments/retval that we ARE
993   // passing in...
994   set<DSNode*> ReachableNodes;
995
996   // Loop through all of the arguments, marking all of the reachable data
997   // structure nodes reachable if they are from this pointer...
998   //
999   for (unsigned i = 0, e = ArgInfo.size(); i != e; ++i) {
1000     if (ArgInfo[i].ArgNo == -1) {
1001       if (i == 0)   // Only process retvals once (performance opt)
1002         markReachableNodes(CalledDS.getRetNodes(), ReachableNodes);
1003     } else {  // If it's an argument value...
1004       Function::aiterator AI = Func->abegin();
1005       std::advance(AI, ArgInfo[i].ArgNo);
1006       if (isa<PointerType>(AI->getType()))
1007         markReachableNodes(CalledDS.getValueMap()[AI], ReachableNodes);
1008     }
1009   }
1010
1011   // Now that we know which nodes are already reachable, see if any of the
1012   // arguments that we are not passing values in for can reach one of the
1013   // existing nodes...
1014   //
1015
1016   // <FIXME> IN THEORY, we should allow arbitrary paths from the argument to
1017   // nodes we know about.  The problem is that if we do this, then I don't know
1018   // how to get pool pointers for this head list.  Since we are completely
1019   // deadline driven, I'll just allow direct accesses to the graph. </FIXME>
1020   //
1021   
1022   PtrNo = 0;
1023   if (isa<PointerType>(Func->getReturnType()))    // Make sure we convert retval
1024     if (PtrNo < ArgInfo.size() && ArgInfo[PtrNo++].ArgNo == -1) {
1025       // We DO transform the ret val... skip all possible entries for retval
1026       while (PtrNo < ArgInfo.size() && ArgInfo[PtrNo].ArgNo == -1)
1027         PtrNo++;
1028     } else {
1029       // See what the return value points to...
1030
1031       // FIXME: This should generalize to any number of nodes, just see if any
1032       // are reachable.
1033       assert(CalledDS.getRetNodes().size() == 1 &&
1034              "Assumes only one node is returned");
1035       DSNode *N = CalledDS.getRetNodes()[0].Node;
1036       
1037       // If the return value is not marked as being passed in, but it NEEDS to
1038       // be transformed, then make it known now.
1039       //
1040       if (ReachableNodes.count(N)) {
1041 #ifdef DEBUG_TRANSFORM_PROGRESS
1042         cerr << "ensure dependant arguments adds return value entry!\n";
1043 #endif
1044         addCallInfo(DS, Call, -1, InverseNodeMap[N], PoolDescs);
1045
1046         // Keep sorted!
1047         finalizeConstruction();
1048       }
1049     }
1050
1051   i = 0;
1052   for (Function::aiterator I = Func->abegin(), E = Func->aend(); I!=E; ++I, ++i)
1053     if (isa<PointerType>(I->getType())) {
1054       if (PtrNo < ArgInfo.size() && ArgInfo[PtrNo++].ArgNo == (int)i) {
1055         // We DO transform this arg... skip all possible entries for argument
1056         while (PtrNo < ArgInfo.size() && ArgInfo[PtrNo].ArgNo == (int)i)
1057           PtrNo++;
1058       } else {
1059         // This should generalize to any number of nodes, just see if any are
1060         // reachable.
1061         assert(CalledDS.getValueMap()[I].size() == 1 &&
1062                "Only handle case where pointing to one node so far!");
1063
1064         // If the arg is not marked as being passed in, but it NEEDS to
1065         // be transformed, then make it known now.
1066         //
1067         DSNode *N = CalledDS.getValueMap()[I][0].Node;
1068         if (ReachableNodes.count(N)) {
1069 #ifdef DEBUG_TRANSFORM_PROGRESS
1070           cerr << "ensure dependant arguments adds for arg #" << i << "\n";
1071 #endif
1072           addCallInfo(DS, Call, i, InverseNodeMap[N], PoolDescs);
1073
1074           // Keep sorted!
1075           finalizeConstruction();
1076         }
1077       }
1078     }
1079 }
1080
1081
1082 // transformFunctionBody - This transforms the instruction in 'F' to use the
1083 // pools specified in PoolDescs when modifying data structure nodes specified in
1084 // the PoolDescs map.  Specifically, scalar values specified in the Scalars
1085 // vector must be remapped.  IPFGraph is the closed data structure graph for F,
1086 // of which the PoolDescriptor nodes come from.
1087 //
1088 void PoolAllocate::transformFunctionBody(Function *F, FunctionDSGraph &IPFGraph,
1089                                          map<DSNode*, PoolInfo> &PoolDescs) {
1090
1091   // Loop through the value map looking for scalars that refer to nonescaping
1092   // allocations.  Add them to the Scalars vector.  Note that we may have
1093   // multiple entries in the Scalars vector for each value if it points to more
1094   // than one object.
1095   //
1096   map<Value*, PointerValSet> &ValMap = IPFGraph.getValueMap();
1097   vector<ScalarInfo> Scalars;
1098
1099 #ifdef DEBUG_TRANSFORM_PROGRESS
1100   cerr << "Building scalar map for fn '" << F->getName() << "' body:\n";
1101 #endif
1102
1103   for (map<Value*, PointerValSet>::iterator I = ValMap.begin(),
1104          E = ValMap.end(); I != E; ++I) {
1105     const PointerValSet &PVS = I->second;  // Set of things pointed to by scalar
1106
1107     // Check to see if the scalar points to a data structure node...
1108     for (unsigned i = 0, e = PVS.size(); i != e; ++i) {
1109       if (PVS[i].Index) { cerr << "Problem in " << F->getName() << " for " << I->first << "\n"; }
1110       assert(PVS[i].Index == 0 && "Nonzero not handled yet!");
1111         
1112       // If the allocation is in the nonescaping set...
1113       map<DSNode*, PoolInfo>::iterator AI = PoolDescs.find(PVS[i].Node);
1114       if (AI != PoolDescs.end()) {              // Add it to the list of scalars
1115         Scalars.push_back(ScalarInfo(I->first, AI->second));
1116 #ifdef DEBUG_TRANSFORM_PROGRESS
1117         cerr << "\nScalar Mapping from:" << I->first
1118              << "Scalar Mapping to: "; PVS.print(cerr);
1119 #endif
1120       }
1121     }
1122   }
1123
1124 #ifdef DEBUG_TRANSFORM_PROGRESS
1125   cerr << "\nIn '" << F->getName()
1126        << "': Found the following values that point to poolable nodes:\n";
1127
1128   for (unsigned i = 0, e = Scalars.size(); i != e; ++i)
1129     cerr << Scalars[i].Val;
1130   cerr << "\n";
1131 #endif
1132
1133   // CallMap - Contain an entry for every call instruction that needs to be
1134   // transformed.  Each entry in the map contains information about what we need
1135   // to do to each call site to change it to work.
1136   //
1137   map<CallInst*, TransformFunctionInfo> CallMap;
1138
1139   // Now we need to figure out what called functions we need to transform, and
1140   // how.  To do this, we look at all of the scalars, seeing which functions are
1141   // either used as a scalar value (so they return a data structure), or are
1142   // passed one of our scalar values.
1143   //
1144   for (unsigned i = 0, e = Scalars.size(); i != e; ++i) {
1145     Value *ScalarVal = Scalars[i].Val;
1146
1147     // Check to see if the scalar _IS_ a call...
1148     if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(ScalarVal))
1149       // If so, add information about the pool it will be returning...
1150       CallMap[CI].addCallInfo(DS, CI, -1, Scalars[i].Pool.Node, PoolDescs);
1151
1152     // Check to see if the scalar is an operand to a call...
1153     for (Value::use_iterator UI = ScalarVal->use_begin(),
1154            UE = ScalarVal->use_end(); UI != UE; ++UI) {
1155       if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(*UI)) {
1156         // Find out which operand this is to the call instruction...
1157         User::op_iterator OI = find(CI->op_begin(), CI->op_end(), ScalarVal);
1158         assert(OI != CI->op_end() && "Call on use list but not an operand!?");
1159         assert(OI != CI->op_begin() && "Pointer operand is call destination?");
1160
1161         // FIXME: This is broken if the same pointer is passed to a call more
1162         // than once!  It will get multiple entries for the first pointer.
1163
1164         // Add the operand number and pool handle to the call table...
1165         CallMap[CI].addCallInfo(DS, CI, OI-CI->op_begin()-1,
1166                                 Scalars[i].Pool.Node, PoolDescs);
1167       }
1168     }
1169   }
1170
1171   // Make sure that all dependant arguments are added as well.  For example, if
1172   // we call foo(null, P) and foo treats it's first and second arguments as
1173   // belonging to the same data structure, the we MUST set up the CallMap to
1174   // know that the null needs to be transformed into an index as well.
1175   //
1176   for (map<CallInst*, TransformFunctionInfo>::iterator I = CallMap.begin();
1177        I != CallMap.end(); ++I)
1178     I->second.ensureDependantArgumentsIncluded(DS, PoolDescs);
1179
1180 #ifdef DEBUG_TRANSFORM_PROGRESS
1181   // Print out call map...
1182   for (map<CallInst*, TransformFunctionInfo>::iterator I = CallMap.begin();
1183        I != CallMap.end(); ++I) {
1184     cerr << "For call: " << I->first;
1185     cerr << I->second.Func->getName() << " must pass pool pointer for args #";
1186     for (unsigned i = 0; i < I->second.ArgInfo.size(); ++i)
1187       cerr << I->second.ArgInfo[i].ArgNo << ", ";
1188     cerr << "\n\n";
1189   }
1190 #endif
1191
1192   // Loop through all of the call nodes, recursively creating the new functions
1193   // that we want to call...  This uses a map to prevent infinite recursion and
1194   // to avoid duplicating functions unneccesarily.
1195   //
1196   for (map<CallInst*, TransformFunctionInfo>::iterator I = CallMap.begin(),
1197          E = CallMap.end(); I != E; ++I) {
1198     // Transform all of the functions we need, or at least ensure there is a
1199     // cached version available.
1200     transformFunction(I->second, IPFGraph, PoolDescs);
1201   }
1202
1203   // Now that all of the functions that we want to call are available, transform
1204   // the local function so that it uses the pools locally and passes them to the
1205   // functions that we just hacked up.
1206   //
1207
1208   // First step, find the instructions to be modified.
1209   vector<Instruction*> InstToFix;
1210   for (unsigned i = 0, e = Scalars.size(); i != e; ++i) {
1211     Value *ScalarVal = Scalars[i].Val;
1212
1213     // Check to see if the scalar _IS_ an instruction.  If so, it is involved.
1214     if (Instruction *Inst = dyn_cast<Instruction>(ScalarVal))
1215       InstToFix.push_back(Inst);
1216
1217     // All all of the instructions that use the scalar as an operand...
1218     for (Value::use_iterator UI = ScalarVal->use_begin(),
1219            UE = ScalarVal->use_end(); UI != UE; ++UI)
1220       InstToFix.push_back(cast<Instruction>(*UI));
1221   }
1222
1223   // Make sure that we get return instructions that return a null value from the
1224   // function...
1225   //
1226   if (!IPFGraph.getRetNodes().empty()) {
1227     assert(IPFGraph.getRetNodes().size() == 1 && "Can only return one node?");
1228     PointerVal RetNode = IPFGraph.getRetNodes()[0];
1229     assert(RetNode.Index == 0 && "Subindexing not implemented yet!");
1230
1231     // Only process return instructions if the return value of this function is
1232     // part of one of the data structures we are transforming...
1233     //
1234     if (PoolDescs.count(RetNode.Node)) {
1235       // Loop over all of the basic blocks, adding return instructions...
1236       for (Function::iterator I = F->begin(), E = F->end(); I != E; ++I)
1237         if (ReturnInst *RI = dyn_cast<ReturnInst>(I->getTerminator()))
1238           InstToFix.push_back(RI);
1239     }
1240   }
1241
1242
1243
1244   // Eliminate duplicates by sorting, then removing equal neighbors.
1245   sort(InstToFix.begin(), InstToFix.end());
1246   InstToFix.erase(unique(InstToFix.begin(), InstToFix.end()), InstToFix.end());
1247
1248   // Loop over all of the instructions to transform, creating the new
1249   // replacement instructions for them.  This also unlinks them from the
1250   // function so they can be safely deleted later.
1251   //
1252   map<Value*, Value*> XFormMap;  
1253   NewInstructionCreator NIC(*this, Scalars, CallMap, XFormMap);
1254
1255   // Visit all instructions... creating the new instructions that we need and
1256   // unlinking the old instructions from the function...
1257   //
1258 #ifdef DEBUG_TRANSFORM_PROGRESS
1259   for (unsigned i = 0, e = InstToFix.size(); i != e; ++i) {
1260     cerr << "Fixing: " << InstToFix[i];
1261     NIC.visit(*InstToFix[i]);
1262   }
1263 #else
1264   NIC.visit(InstToFix.begin(), InstToFix.end());
1265 #endif
1266
1267   // Make all instructions we will delete "let go" of their operands... so that
1268   // we can safely delete Arguments whose types have changed...
1269   //
1270   for_each(InstToFix.begin(), InstToFix.end(),
1271            std::mem_fun(&Instruction::dropAllReferences));
1272
1273   // Loop through all of the pointer arguments coming into the function,
1274   // replacing them with arguments of POINTERTYPE to match the function type of
1275   // the function.
1276   //
1277   FunctionType::ParamTypes::const_iterator TI =
1278     F->getFunctionType()->getParamTypes().begin();
1279   for (Function::aiterator I = F->abegin(), E = F->aend(); I != E; ++I, ++TI) {
1280     if (I->getType() != *TI) {
1281       assert(isa<PointerType>(I->getType()) && *TI == POINTERTYPE);
1282       Argument *NewArg = new Argument(*TI, I->getName());
1283       XFormMap[I] = NewArg;  // Map old arg into new arg...
1284
1285       // Replace the old argument and then delete it...
1286       I = F->getArgumentList().erase(I);
1287       I = F->getArgumentList().insert(I, NewArg);
1288     }
1289   }
1290
1291   // Now that all of the new instructions have been created, we can update all
1292   // of the references to dummy values to be references to the actual values
1293   // that are computed.
1294   //
1295   NIC.updateReferences();
1296
1297 #ifdef DEBUG_TRANSFORM_PROGRESS
1298   cerr << "TRANSFORMED FUNCTION:\n" << F;
1299 #endif
1300
1301   // Delete all of the "instructions to fix"
1302   for_each(InstToFix.begin(), InstToFix.end(), deleter<Instruction>);
1303
1304   // Eliminate pool base loads that we can easily prove are redundant
1305   if (!DisableRLE)
1306     PoolBaseLoadEliminator(PoolDescs).visit(F);
1307
1308   // Since we have liberally hacked the function to pieces, we want to inform
1309   // the datastructure pass that its internal representation is out of date.
1310   //
1311   DS->invalidateFunction(F);
1312 }
1313
1314
1315
1316 // transformFunction - Transform the specified function the specified way.  It
1317 // we have already transformed that function that way, don't do anything.  The
1318 // nodes in the TransformFunctionInfo come out of callers data structure graph.
1319 //
1320 void PoolAllocate::transformFunction(TransformFunctionInfo &TFI,
1321                                      FunctionDSGraph &CallerIPGraph,
1322                                      map<DSNode*, PoolInfo> &CallerPoolDesc) {
1323   if (getTransformedFunction(TFI)) return;  // Function xformation already done?
1324
1325 #ifdef DEBUG_TRANSFORM_PROGRESS
1326   cerr << "********** Entering transformFunction for "
1327        << TFI.Func->getName() << ":\n";
1328   for (unsigned i = 0, e = TFI.ArgInfo.size(); i != e; ++i)
1329     cerr << "  ArgInfo[" << i << "] = " << TFI.ArgInfo[i].ArgNo << "\n";
1330   cerr << "\n";
1331 #endif
1332
1333   const FunctionType *OldFuncType = TFI.Func->getFunctionType();
1334
1335   assert(!OldFuncType->isVarArg() && "Vararg functions not handled yet!");
1336
1337   // Build the type for the new function that we are transforming
1338   vector<const Type*> ArgTys;
1339   ArgTys.reserve(OldFuncType->getNumParams()+TFI.ArgInfo.size());
1340   for (unsigned i = 0, e = OldFuncType->getNumParams(); i != e; ++i)
1341     ArgTys.push_back(OldFuncType->getParamType(i));
1342
1343   const Type *RetType = OldFuncType->getReturnType();
1344   
1345   // Add one pool pointer for every argument that needs to be supplemented.
1346   for (unsigned i = 0, e = TFI.ArgInfo.size(); i != e; ++i) {
1347     if (TFI.ArgInfo[i].ArgNo == -1)
1348       RetType = POINTERTYPE;  // Return a pointer
1349     else
1350       ArgTys[TFI.ArgInfo[i].ArgNo] = POINTERTYPE; // Pass a pointer
1351     ArgTys.push_back(PointerType::get(CallerPoolDesc.find(TFI.ArgInfo[i].Node)
1352                                         ->second.PoolType));
1353   }
1354
1355   // Build the new function type...
1356   const FunctionType *NewFuncType = FunctionType::get(RetType, ArgTys,
1357                                                       OldFuncType->isVarArg());
1358
1359   // The new function is internal, because we know that only we can call it.
1360   // This also helps subsequent IP transformations to eliminate duplicated pool
1361   // pointers (which look like the same value is always passed into a parameter,
1362   // allowing it to be easily eliminated).
1363   //
1364   Function *NewFunc = new Function(NewFuncType, true,
1365                                    TFI.Func->getName()+".poolxform");
1366   CurModule->getFunctionList().push_back(NewFunc);
1367
1368
1369 #ifdef DEBUG_TRANSFORM_PROGRESS
1370   cerr << "Created function prototype: " << NewFunc << "\n";
1371 #endif
1372
1373   // Add the newly formed function to the TransformedFunctions table so that
1374   // infinite recursion does not occur!
1375   //
1376   TransformedFunctions[TFI] = NewFunc;
1377
1378   // Add arguments to the function... starting with all of the old arguments
1379   vector<Value*> ArgMap;
1380   for (Function::const_aiterator I = TFI.Func->abegin(), E = TFI.Func->aend();
1381        I != E; ++I) {
1382     Argument *NFA = new Argument(I->getType(), I->getName());
1383     NewFunc->getArgumentList().push_back(NFA);
1384     ArgMap.push_back(NFA);  // Keep track of the arguments 
1385   }
1386
1387   // Now add all of the arguments corresponding to pools passed in...
1388   for (unsigned i = 0, e = TFI.ArgInfo.size(); i != e; ++i) {
1389     CallArgInfo &AI = TFI.ArgInfo[i];
1390     string Name;
1391     if (AI.ArgNo == -1)
1392       Name = "ret";
1393     else
1394       Name = ArgMap[AI.ArgNo]->getName();  // Get the arg name
1395     const Type *Ty = PointerType::get(CallerPoolDesc[AI.Node].PoolType);
1396     Argument *NFA = new Argument(Ty, Name+".pool");
1397     NewFunc->getArgumentList().push_back(NFA);
1398   }
1399
1400   // Now clone the body of the old function into the new function...
1401   CloneFunctionInto(NewFunc, TFI.Func, ArgMap);
1402   
1403   // Okay, now we have a function that is identical to the old one, except that
1404   // it has extra arguments for the pools coming in.  Now we have to get the 
1405   // data structure graph for the function we are replacing, and figure out how
1406   // our graph nodes map to the graph nodes in the dest function.
1407   //
1408   FunctionDSGraph &DSGraph = DS->getClosedDSGraph(NewFunc);  
1409
1410   // NodeMapping - Multimap from callers graph to called graph.  We are
1411   // guaranteed that the called function graph has more nodes than the caller,
1412   // or exactly the same number of nodes.  This is because the called function
1413   // might not know that two nodes are merged when considering the callers
1414   // context, but the caller obviously does.  Because of this, a single node in
1415   // the calling function's data structure graph can map to multiple nodes in
1416   // the called functions graph.
1417   //
1418   map<DSNode*, PointerValSet> NodeMapping;
1419
1420   CalculateNodeMapping(NewFunc, TFI, CallerIPGraph, DSGraph, 
1421                        NodeMapping);
1422
1423   // Print out the node mapping...
1424 #ifdef DEBUG_TRANSFORM_PROGRESS
1425   cerr << "\nNode mapping for call of " << NewFunc->getName() << "\n";
1426   for (map<DSNode*, PointerValSet>::iterator I = NodeMapping.begin();
1427        I != NodeMapping.end(); ++I) {
1428     cerr << "Map: "; I->first->print(cerr);
1429     cerr << "To:  "; I->second.print(cerr);
1430     cerr << "\n";
1431   }
1432 #endif
1433
1434   // Fill in the PoolDescriptor information for the transformed function so that
1435   // it can determine which value holds the pool descriptor for each data
1436   // structure node that it accesses.
1437   //
1438   map<DSNode*, PoolInfo> PoolDescs;
1439
1440 #ifdef DEBUG_TRANSFORM_PROGRESS
1441   cerr << "\nCalculating the pool descriptor map:\n";
1442 #endif
1443
1444   // Calculate as much of the pool descriptor map as possible.  Since we have
1445   // the node mapping between the caller and callee functions, and we have the
1446   // pool descriptor information of the caller, we can calculate a partical pool
1447   // descriptor map for the called function.
1448   //
1449   // The nodes that we do not have complete information for are the ones that
1450   // are accessed by loading pointers derived from arguments passed in, but that
1451   // are not passed in directly.  In this case, we have all of the information
1452   // except a pool value.  If the called function refers to this pool, the pool
1453   // value will be loaded from the pool graph and added to the map as neccesary.
1454   //
1455   for (map<DSNode*, PointerValSet>::iterator I = NodeMapping.begin();
1456        I != NodeMapping.end(); ++I) {
1457     DSNode *CallerNode = I->first;
1458     PoolInfo &CallerPI = CallerPoolDesc[CallerNode];
1459
1460     // Check to see if we have a node pointer passed in for this value...
1461     Value *CalleeValue = 0;
1462     for (unsigned a = 0, ae = TFI.ArgInfo.size(); a != ae; ++a)
1463       if (TFI.ArgInfo[a].Node == CallerNode) {
1464         // Calculate the argument number that the pool is to the function
1465         // call...  The call instruction should not have the pool operands added
1466         // yet.
1467         unsigned ArgNo = TFI.Call->getNumOperands()-1+a;
1468 #ifdef DEBUG_TRANSFORM_PROGRESS
1469         cerr << "Should be argument #: " << ArgNo << "[i = " << a << "]\n";
1470 #endif
1471         assert(ArgNo < NewFunc->asize() &&
1472                "Call already has pool arguments added??");
1473
1474         // Map the pool argument into the called function...
1475         Function::aiterator AI = NewFunc->abegin();
1476         std::advance(AI, ArgNo);
1477         CalleeValue = AI;
1478         break;  // Found value, quit loop
1479       }
1480
1481     // Loop over all of the data structure nodes that this incoming node maps to
1482     // Creating a PoolInfo structure for them.
1483     for (unsigned i = 0, e = I->second.size(); i != e; ++i) {
1484       assert(I->second[i].Index == 0 && "Doesn't handle subindexing yet!");
1485       DSNode *CalleeNode = I->second[i].Node;
1486      
1487       // Add the descriptor.  We already know everything about it by now, much
1488       // of it is the same as the caller info.
1489       // 
1490       PoolDescs.insert(std::make_pair(CalleeNode,
1491                                  PoolInfo(CalleeNode, CalleeValue,
1492                                           CallerPI.NewType,
1493                                           CallerPI.PoolType)));
1494     }
1495   }
1496
1497   // We must destroy the node mapping so that we don't have latent references
1498   // into the data structure graph for the new function.  Otherwise we get
1499   // assertion failures when transformFunctionBody tries to invalidate the
1500   // graph.
1501   //
1502   NodeMapping.clear();
1503
1504   // Now that we know everything we need about the function, transform the body
1505   // now!
1506   //
1507   transformFunctionBody(NewFunc, DSGraph, PoolDescs);
1508   
1509 #ifdef DEBUG_TRANSFORM_PROGRESS
1510   cerr << "Function after transformation:\n" << NewFunc;
1511 #endif
1512 }
1513
1514 static unsigned countPointerTypes(const Type *Ty) {
1515   if (isa<PointerType>(Ty)) {
1516     return 1;
1517   } else if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
1518     unsigned Num = 0;
1519     for (unsigned i = 0, e = STy->getElementTypes().size(); i != e; ++i)
1520       Num += countPointerTypes(STy->getElementTypes()[i]);
1521     return Num;
1522   } else if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
1523     return countPointerTypes(ATy->getElementType());
1524   } else {
1525     assert(Ty->isPrimitiveType() && "Unknown derived type!");
1526     return 0;
1527   }
1528 }
1529
1530 // CreatePools - Insert instructions into the function we are processing to
1531 // create all of the memory pool objects themselves.  This also inserts
1532 // destruction code.  Add an alloca for each pool that is allocated to the
1533 // PoolDescs vector.
1534 //
1535 void PoolAllocate::CreatePools(Function *F, const vector<AllocDSNode*> &Allocs,
1536                                map<DSNode*, PoolInfo> &PoolDescs) {
1537   // Find all of the return nodes in the function...
1538   vector<BasicBlock*> ReturnNodes;
1539   for (Function::iterator I = F->begin(), E = F->end(); I != E; ++I)
1540     if (isa<ReturnInst>(I->getTerminator()))
1541       ReturnNodes.push_back(I);
1542
1543 #ifdef DEBUG_CREATE_POOLS
1544   cerr << "Allocs that we are pool allocating:\n";
1545   for (unsigned i = 0, e = Allocs.size(); i != e; ++i)
1546     Allocs[i]->dump();
1547 #endif
1548
1549   map<DSNode*, PATypeHolder> AbsPoolTyMap;
1550
1551   // First pass over the allocations to process...
1552   for (unsigned i = 0, e = Allocs.size(); i != e; ++i) {
1553     // Create the pooldescriptor mapping... with null entries for everything
1554     // except the node & NewType fields.
1555     //
1556     map<DSNode*, PoolInfo>::iterator PI =
1557       PoolDescs.insert(std::make_pair(Allocs[i], PoolInfo(Allocs[i]))).first;
1558
1559     // Add a symbol table entry for the new type if there was one for the old
1560     // type...
1561     string OldName = CurModule->getTypeName(Allocs[i]->getType());
1562     if (OldName.empty()) OldName = "node";
1563     CurModule->addTypeName(OldName+".p", PI->second.NewType);
1564
1565     // Create the abstract pool types that will need to be resolved in a second
1566     // pass once an abstract type is created for each pool.
1567     //
1568     // Can only handle limited shapes for now...
1569     const Type *OldNodeTy = Allocs[i]->getType();
1570     vector<const Type*> PoolTypes;
1571
1572     // Pool type is the first element of the pool descriptor type...
1573     PoolTypes.push_back(getPoolType(PoolDescs[Allocs[i]].NewType));
1574
1575     unsigned NumPointers = countPointerTypes(OldNodeTy);
1576     while (NumPointers--)   // Add a different opaque type for each pointer
1577       PoolTypes.push_back(OpaqueType::get());
1578
1579     assert(Allocs[i]->getNumLinks() == PoolTypes.size()-1 &&
1580            "Node should have same number of pointers as pool!");
1581
1582     StructType *PoolType = StructType::get(PoolTypes);
1583
1584     // Add a symbol table entry for the pooltype if possible...
1585     CurModule->addTypeName(OldName+".pool", PoolType);
1586
1587     // Create the pool type, with opaque values for pointers...
1588     AbsPoolTyMap.insert(std::make_pair(Allocs[i], PoolType));
1589 #ifdef DEBUG_CREATE_POOLS
1590     cerr << "POOL TY: " << AbsPoolTyMap.find(Allocs[i])->second.get() << "\n";
1591 #endif
1592   }
1593   
1594   // Now that we have types for all of the pool types, link them all together.
1595   for (unsigned i = 0, e = Allocs.size(); i != e; ++i) {
1596     PATypeHolder &PoolTyH = AbsPoolTyMap.find(Allocs[i])->second;
1597
1598     // Resolve all of the outgoing pointer types of this pool node...
1599     for (unsigned p = 0, pe = Allocs[i]->getNumLinks(); p != pe; ++p) {
1600       PointerValSet &PVS = Allocs[i]->getLink(p);
1601       assert(!PVS.empty() && "Outgoing edge is empty, field unused, can"
1602              " probably just leave the type opaque or something dumb.");
1603       unsigned Out;
1604       for (Out = 0; AbsPoolTyMap.count(PVS[Out].Node) == 0; ++Out)
1605         assert(Out != PVS.size() && "No edge to an outgoing allocation node!?");
1606       
1607       assert(PVS[Out].Index == 0 && "Subindexing not implemented yet!");
1608
1609       // The actual struct type could change each time through the loop, so it's
1610       // NOT loop invariant.
1611       const StructType *PoolTy = cast<StructType>(PoolTyH.get());
1612
1613       // Get the opaque type...
1614       DerivedType *ElTy = (DerivedType*)(PoolTy->getElementTypes()[p+1].get());
1615
1616 #ifdef DEBUG_CREATE_POOLS
1617       cerr << "Refining " << ElTy << " of " << PoolTy << " to "
1618            << AbsPoolTyMap.find(PVS[Out].Node)->second.get() << "\n";
1619 #endif
1620
1621       const Type *RefPoolTy = AbsPoolTyMap.find(PVS[Out].Node)->second.get();
1622       ElTy->refineAbstractTypeTo(PointerType::get(RefPoolTy));
1623
1624 #ifdef DEBUG_CREATE_POOLS
1625       cerr << "Result pool type is: " << PoolTyH.get() << "\n";
1626 #endif
1627     }
1628   }
1629
1630   // Create the code that goes in the entry and exit nodes for the function...
1631   vector<Instruction*> EntryNodeInsts;
1632   for (unsigned i = 0, e = Allocs.size(); i != e; ++i) {
1633     PoolInfo &PI = PoolDescs[Allocs[i]];
1634     
1635     // Fill in the pool type for this pool...
1636     PI.PoolType = AbsPoolTyMap.find(Allocs[i])->second.get();
1637     assert(!PI.PoolType->isAbstract() &&
1638            "Pool type should not be abstract anymore!");
1639
1640     // Add an allocation and a free for each pool...
1641     AllocaInst *PoolAlloc
1642       = new AllocaInst(PointerType::get(PI.PoolType), 0,
1643                        CurModule->getTypeName(PI.PoolType));
1644     PI.Handle = PoolAlloc;
1645     EntryNodeInsts.push_back(PoolAlloc);
1646     AllocationInst *AI = Allocs[i]->getAllocation();
1647
1648     // Initialize the pool.  We need to know how big each allocation is.  For
1649     // our purposes here, we assume we are allocating a scalar, or array of
1650     // constant size.
1651     //
1652     unsigned ElSize = TargetData.getTypeSize(PI.NewType);
1653
1654     vector<Value*> Args;
1655     Args.push_back(ConstantUInt::get(Type::UIntTy, ElSize));
1656     Args.push_back(PoolAlloc);    // Pool to initialize
1657     EntryNodeInsts.push_back(new CallInst(PoolInit, Args));
1658
1659     // Add code to destroy the pool in all of the exit nodes of the function...
1660     Args.clear();
1661     Args.push_back(PoolAlloc);    // Pool to initialize
1662     
1663     for (unsigned EN = 0, ENE = ReturnNodes.size(); EN != ENE; ++EN) {
1664       Instruction *Destroy = new CallInst(PoolDestroy, Args);
1665
1666       // Insert it before the return instruction...
1667       BasicBlock *RetNode = ReturnNodes[EN];
1668       RetNode->getInstList().insert(RetNode->end()--, Destroy);
1669     }
1670   }
1671
1672   // Now that all of the pool descriptors have been created, link them together
1673   // so that called functions can get links as neccesary...
1674   //
1675   for (unsigned i = 0, e = Allocs.size(); i != e; ++i) {
1676     PoolInfo &PI = PoolDescs[Allocs[i]];
1677
1678     // For every pointer in the data structure, initialize a link that
1679     // indicates which pool to access...
1680     //
1681     vector<Value*> Indices(2);
1682     Indices[0] = ConstantUInt::get(Type::UIntTy, 0);
1683     for (unsigned l = 0, le = PI.Node->getNumLinks(); l != le; ++l)
1684       // Only store an entry for the field if the field is used!
1685       if (!PI.Node->getLink(l).empty()) {
1686         assert(PI.Node->getLink(l).size() == 1 && "Should have only one link!");
1687         PointerVal PV = PI.Node->getLink(l)[0];
1688         assert(PV.Index == 0 && "Subindexing not supported yet!");
1689         PoolInfo &LinkedPool = PoolDescs[PV.Node];
1690         Indices[1] = ConstantUInt::get(Type::UByteTy, 1+l);
1691       
1692         EntryNodeInsts.push_back(new StoreInst(LinkedPool.Handle, PI.Handle,
1693                                                Indices));
1694       }
1695   }
1696
1697   // Insert the entry node code into the entry block...
1698   F->getEntryNode().getInstList().insert(++F->getEntryNode().begin(),
1699                                           EntryNodeInsts.begin(),
1700                                           EntryNodeInsts.end());
1701 }
1702
1703
1704 // addPoolPrototypes - Add prototypes for the pool functions to the specified
1705 // module and update the Pool* instance variables to point to them.
1706 //
1707 void PoolAllocate::addPoolPrototypes(Module &M) {
1708   // Get poolinit function...
1709   vector<const Type*> Args;
1710   Args.push_back(Type::UIntTy);     // Num bytes per element
1711   FunctionType *PoolInitTy = FunctionType::get(Type::VoidTy, Args, true);
1712   PoolInit = M.getOrInsertFunction("poolinit", PoolInitTy);
1713
1714   // Get pooldestroy function...
1715   Args.pop_back();  // Only takes a pool...
1716   FunctionType *PoolDestroyTy = FunctionType::get(Type::VoidTy, Args, true);
1717   PoolDestroy = M.getOrInsertFunction("pooldestroy", PoolDestroyTy);
1718
1719   // Get the poolalloc function...
1720   FunctionType *PoolAllocTy = FunctionType::get(POINTERTYPE, Args, true);
1721   PoolAlloc = M.getOrInsertFunction("poolalloc", PoolAllocTy);
1722
1723   // Get the poolfree function...
1724   Args.push_back(POINTERTYPE);       // Pointer to free
1725   FunctionType *PoolFreeTy = FunctionType::get(Type::VoidTy, Args, true);
1726   PoolFree = M.getOrInsertFunction("poolfree", PoolFreeTy);
1727
1728   Args[0] = Type::UIntTy;            // Number of slots to allocate
1729   FunctionType *PoolAllocArrayTy = FunctionType::get(POINTERTYPE, Args, true);
1730   PoolAllocArray = M.getOrInsertFunction("poolallocarray", PoolAllocArrayTy);
1731 }
1732
1733
1734 bool PoolAllocate::run(Module &M) {
1735   addPoolPrototypes(M);
1736   CurModule = &M;
1737   
1738   DS = &getAnalysis<DataStructure>();
1739   bool Changed = false;
1740
1741   for (Module::iterator I = M.begin(); I != M.end(); ++I)
1742     if (!I->isExternal()) {
1743       Changed |= processFunction(I);
1744       if (Changed) {
1745         cerr << "Only processing one function\n";
1746         break;
1747       }
1748     }
1749
1750   CurModule = 0;
1751   DS = 0;
1752   return false;
1753 }
1754 #endif
1755
1756 // createPoolAllocatePass - Global function to access the functionality of this
1757 // pass...
1758 //
1759 Pass *createPoolAllocatePass() { 
1760   assert(0 && "Pool allocator disabled!");
1761   //return new PoolAllocate(); 
1762 }