lib/VMCore/BasicBlock.cpp

   1 //===-- BasicBlock.cpp - Implement BasicBlock related methods -------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements the BasicBlock class for the VMCore library.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "llvm/BasicBlock.h"
  15 #include "llvm/iTerminators.h"
  16 #include "llvm/Type.h"
  17 #include "llvm/Support/CFG.h"
  18 #include "llvm/Constant.h"
  19 #include "llvm/iPHINode.h"
  20 #include "llvm/SymbolTable.h"
  21 #include "Support/LeakDetector.h"
  22 #include "SymbolTableListTraitsImpl.h"
  23 #include <algorithm>
  24 using namespace llvm;
  25
  26 namespace {
  27   /// DummyInst - An instance of this class is used to mark the end of the
  28   /// instruction list.  This is not a real instruction.
  29   struct DummyInst : public Instruction {
  30     DummyInst() : Instruction(Type::VoidTy, OtherOpsEnd) {
  31       // This should not be garbage monitored.
  32       LeakDetector::removeGarbageObject(this);
  33     }
  34
  35     virtual Instruction *clone() const {
  36       assert(0 && "Cannot clone EOL");abort();
  37       return 0;
  38     }
  39     virtual const char *getOpcodeName() const { return "*end-of-list-inst*"; }
  40
  41     // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast...
  42     static inline bool classof(const DummyInst *) { return true; }
  43     static inline bool classof(const Instruction *I) {
  44       return I->getOpcode() == OtherOpsEnd;
  45     }
  46     static inline bool classof(const Value *V) {
  47       return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
  48     }
  49   };
  50 }
  51
  52 Instruction *ilist_traits<Instruction>::createNode() {
  53   return new DummyInst();
  54 }
  55 iplist<Instruction> &ilist_traits<Instruction>::getList(BasicBlock *BB) {
  56   return BB->getInstList();
  57 }
  58
  59 // Explicit instantiation of SymbolTableListTraits since some of the methods
  60 // are not in the public header file...
  61 template class SymbolTableListTraits<Instruction, BasicBlock, Function>;
  62
  63
  64 BasicBlock::BasicBlock(const std::string &Name, Function *Parent,
  65                        BasicBlock *InsertBefore)
  66   : Value(Type::LabelTy, Value::BasicBlockVal, Name) {
  67   // Initialize the instlist...
  68   InstList.setItemParent(this);
  69
  70   // Make sure that we get added to a function
  71   LeakDetector::addGarbageObject(this);
  72
  73   if (InsertBefore) {
  74     assert(Parent &&
  75            "Cannot insert block before another block with no function!");
  76     Parent->getBasicBlockList().insert(InsertBefore, this);
  77   } else if (Parent) {
  78     Parent->getBasicBlockList().push_back(this);
  79   }
  80 }
  81
  82
  83 BasicBlock::~BasicBlock() {
  84   dropAllReferences();
  85   InstList.clear();
  86 }
  87
  88 void BasicBlock::setParent(Function *parent) {
  89   if (getParent())
  90     LeakDetector::addGarbageObject(this);
  91
  92   InstList.setParent(parent);
  93
  94   if (getParent())
  95     LeakDetector::removeGarbageObject(this);
  96 }
  97
  98 // Specialize setName to take care of symbol table majik
  99 void BasicBlock::setName(const std::string &name, SymbolTable *ST) {
 100   Function *P;
 101   assert((ST == 0 || (!getParent() || ST == &getParent()->getSymbolTable())) &&
 102          "Invalid symtab argument!");
 103   if ((P = getParent()) && hasName()) P->getSymbolTable().remove(this);
 104   Value::setName(name);
 105   if (P && hasName()) P->getSymbolTable().insert(this);
 106 }
 107
 108 TerminatorInst *BasicBlock::getTerminator() {
 109   if (InstList.empty()) return 0;
 110   return dyn_cast<TerminatorInst>(&InstList.back());
 111 }
 112
 113 const TerminatorInst *const BasicBlock::getTerminator() const {
 114   if (InstList.empty()) return 0;
 115   return dyn_cast<TerminatorInst>(&InstList.back());
 116 }
 117
 118 void BasicBlock::dropAllReferences() {
 119   for(iterator I = begin(), E = end(); I != E; ++I)
 120     I->dropAllReferences();
 121 }
 122
 123 // removePredecessor - This method is used to notify a BasicBlock that the
 124 // specified Predecessor of the block is no longer able to reach it.  This is
 125 // actually not used to update the Predecessor list, but is actually used to
 126 // update the PHI nodes that reside in the block.  Note that this should be
 127 // called while the predecessor still refers to this block.
 128 //
 129 void BasicBlock::removePredecessor(BasicBlock *Pred) {
 130   assert(find(pred_begin(this), pred_end(this), Pred) != pred_end(this) &&
 131          "removePredecessor: BB is not a predecessor!");
 132   if (!isa<PHINode>(front())) return;   // Quick exit.
 133
 134   pred_iterator PI(pred_begin(this)), EI(pred_end(this));
 135   unsigned max_idx;
 136
 137   // Loop over the rest of the predecessors until we run out, or until we find
 138   // out that there are more than 2 predecessors.
 139   for (max_idx = 0; PI != EI && max_idx < 3; ++PI, ++max_idx) /*empty*/;
 140
 141   // If there are exactly two predecessors, then we want to nuke the PHI nodes
 142   // altogether.  We cannot do this, however if this in this case however:
 143   //
 144   //  Loop:
 145   //    %x = phi [X, Loop]
 146   //    %x2 = add %x, 1         ;; This would become %x2 = add %x2, 1
 147   //    br Loop                 ;; %x2 does not dominate all uses
 148   //
 149   // This is because the PHI node input is actually taken from the predecessor
 150   // basic block.  The only case this can happen is with a self loop, so we
 151   // check for this case explicitly now.
 152   //
 153   assert(max_idx != 0 && "PHI Node in block with 0 predecessors!?!?!");
 154   if (max_idx == 2) {
 155     PI = pred_begin(this);
 156     BasicBlock *Other = *PI == Pred ? *++PI : *PI;
 157
 158     // Disable PHI elimination!
 159     if (this == Other) max_idx = 3;
 160   }
 161
 162   if (max_idx <= 2) {                // <= Two predecessors BEFORE I remove one?
 163     // Yup, loop through and nuke the PHI nodes
 164     while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(&front())) {
 165       PN->removeIncomingValue(Pred); // Remove the predecessor first...
 166
 167       // If the PHI _HAD_ two uses, replace PHI node with its now *single* value
 168       if (max_idx == 2) {
 169         if (PN->getOperand(0) != PN)
 170           PN->replaceAllUsesWith(PN->getOperand(0));
 171         else
 172           // We are left with an infinite loop with no entries: kill the PHI.
 173           PN->replaceAllUsesWith(Constant::getNullValue(PN->getType()));
 174         getInstList().pop_front();    // Remove the PHI node
 175       }
 176
 177       // If the PHI node already only had one entry, it got deleted by
 178       // removeIncomingValue.
 179     }
 180   } else {
 181     // Okay, now we know that we need to remove predecessor #pred_idx from all
 182     // PHI nodes.  Iterate over each PHI node fixing them up
 183     for (iterator II = begin(); PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(II); ++II)
 184       PN->removeIncomingValue(Pred);
 185   }
 186 }
 187
 188
 189 // splitBasicBlock - This splits a basic block into two at the specified
 190 // instruction.  Note that all instructions BEFORE the specified iterator stay
 191 // as part of the original basic block, an unconditional branch is added to
 192 // the new BB, and the rest of the instructions in the BB are moved to the new
 193 // BB, including the old terminator.  This invalidates the iterator.
 194 //
 195 // Note that this only works on well formed basic blocks (must have a
 196 // terminator), and 'I' must not be the end of instruction list (which would
 197 // cause a degenerate basic block to be formed, having a terminator inside of
 198 // the basic block).
 199 //
 200 BasicBlock *BasicBlock::splitBasicBlock(iterator I, const std::string &BBName) {
 201   assert(getTerminator() && "Can't use splitBasicBlock on degenerate BB!");
 202   assert(I != InstList.end() &&
 203          "Trying to get me to create degenerate basic block!");
 204
 205   BasicBlock *New = new BasicBlock(BBName, getParent(), getNext());
 206
 207   // Move all of the specified instructions from the original basic block into
 208   // the new basic block.
 209   New->getInstList().splice(New->end(), this->getInstList(), I, end());
 210
 211   // Add a branch instruction to the newly formed basic block.
 212   new BranchInst(New, this);
 213
 214   // Now we must loop through all of the successors of the New block (which
 215   // _were_ the successors of the 'this' block), and update any PHI nodes in
 216   // successors.  If there were PHI nodes in the successors, then they need to
 217   // know that incoming branches will be from New, not from Old.
 218   //
 219   for (succ_iterator I = succ_begin(New), E = succ_end(New); I != E; ++I) {
 220     // Loop over any phi nodes in the basic block, updating the BB field of
 221     // incoming values...
 222     BasicBlock *Successor = *I;
 223     for (BasicBlock::iterator II = Successor->begin();
 224          PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(II); ++II) {
 225       int IDX = PN->getBasicBlockIndex(this);
 226       while (IDX != -1) {
 227         PN->setIncomingBlock((unsigned)IDX, New);
 228         IDX = PN->getBasicBlockIndex(this);
 229       }
 230     }
 231   }
 232   return New;
 233 }