lib/VMCore/BasicBlock.cpp

   1 //===-- BasicBlock.cpp - Implement BasicBlock related methods -------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements the BasicBlock class for the VMCore library.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "llvm/BasicBlock.h"
  15 #include "llvm/Constants.h"
  16 #include "llvm/Instructions.h"
  17 #include "llvm/Type.h"
  18 #include "llvm/Support/CFG.h"
  19 #include "llvm/Support/LeakDetector.h"
  20 #include "llvm/Support/Compiler.h"
  21 #include "SymbolTableListTraitsImpl.h"
  22 #include <algorithm>
  23 using namespace llvm;
  24
  25 inline ValueSymbolTable *
  26 ilist_traits<Instruction>::getSymTab(BasicBlock *BB) {
  27   if (BB)
  28     if (Function *F = BB->getParent())
  29       return &F->getValueSymbolTable();
  30   return 0;
  31 }
  32
  33
  34 namespace {
  35   /// DummyInst - An instance of this class is used to mark the end of the
  36   /// instruction list.  This is not a real instruction.
  37   struct VISIBILITY_HIDDEN DummyInst : public Instruction {
  38     DummyInst() : Instruction(Type::VoidTy, OtherOpsEnd, 0, 0) {
  39       // This should not be garbage monitored.
  40       LeakDetector::removeGarbageObject(this);
  41     }
  42
  43     Instruction *clone() const {
  44       assert(0 && "Cannot clone EOL");abort();
  45       return 0;
  46     }
  47     const char *getOpcodeName() const { return "*end-of-list-inst*"; }
  48
  49     // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast...
  50     static inline bool classof(const DummyInst *) { return true; }
  51     static inline bool classof(const Instruction *I) {
  52       return I->getOpcode() == OtherOpsEnd;
  53     }
  54     static inline bool classof(const Value *V) {
  55       return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
  56     }
  57   };
  58 }
  59
  60 Instruction *ilist_traits<Instruction>::createSentinel() {
  61   return new DummyInst();
  62 }
  63 iplist<Instruction> &ilist_traits<Instruction>::getList(BasicBlock *BB) {
  64   return BB->getInstList();
  65 }
  66
  67 // Explicit instantiation of SymbolTableListTraits since some of the methods
  68 // are not in the public header file...
  69 template class SymbolTableListTraits<Instruction, BasicBlock>;
  70
  71
  72 BasicBlock::BasicBlock(const std::string &Name, Function *NewParent,
  73                        BasicBlock *InsertBefore, BasicBlock *Dest)
  74   : User(Type::LabelTy, Value::BasicBlockVal, &unwindDest, 0), Parent(0) {
  75
  76   // Make sure that we get added to a function
  77   LeakDetector::addGarbageObject(this);
  78
  79   if (InsertBefore) {
  80     assert(NewParent &&
  81            "Cannot insert block before another block with no function!");
  82     NewParent->getBasicBlockList().insert(InsertBefore, this);
  83   } else if (NewParent) {
  84     NewParent->getBasicBlockList().push_back(this);
  85   }
  86
  87   setName(Name);
  88   unwindDest.init(NULL, this);
  89   setUnwindDest(Dest);
  90 }
  91
  92
  93 BasicBlock::~BasicBlock() {
  94   assert(getParent() == 0 && "BasicBlock still linked into the program!");
  95   dropAllReferences();
  96   InstList.clear();
  97 }
  98
  99 void BasicBlock::setParent(Function *parent) {
 100   if (getParent())
 101     LeakDetector::addGarbageObject(this);
 102
 103   // Set Parent=parent, updating instruction symtab entries as appropriate.
 104   InstList.setSymTabObject(&Parent, parent);
 105
 106   if (getParent())
 107     LeakDetector::removeGarbageObject(this);
 108 }
 109
 110 void BasicBlock::removeFromParent() {
 111   getParent()->getBasicBlockList().remove(this);
 112 }
 113
 114 void BasicBlock::eraseFromParent() {
 115   getParent()->getBasicBlockList().erase(this);
 116 }
 117
 118 const BasicBlock *BasicBlock::getUnwindDest() const {
 119   return cast_or_null<const BasicBlock>(unwindDest.get());
 120 }
 121
 122 BasicBlock *BasicBlock::getUnwindDest() {
 123   return cast_or_null<BasicBlock>(unwindDest.get());
 124 }
 125
 126 void BasicBlock::setUnwindDest(BasicBlock *dest) {
 127   NumOperands = unwindDest ? 1 : 0;
 128   unwindDest.set(dest);
 129 }
 130
 131 /// moveBefore - Unlink this basic block from its current function and
 132 /// insert it into the function that MovePos lives in, right before MovePos.
 133 void BasicBlock::moveBefore(BasicBlock *MovePos) {
 134   MovePos->getParent()->getBasicBlockList().splice(MovePos,
 135                        getParent()->getBasicBlockList(), this);
 136 }
 137
 138 /// moveAfter - Unlink this basic block from its current function and
 139 /// insert it into the function that MovePos lives in, right after MovePos.
 140 void BasicBlock::moveAfter(BasicBlock *MovePos) {
 141   Function::iterator I = MovePos;
 142   MovePos->getParent()->getBasicBlockList().splice(++I,
 143                                        getParent()->getBasicBlockList(), this);
 144 }
 145
 146
 147 TerminatorInst *BasicBlock::getTerminator() {
 148   if (InstList.empty()) return 0;
 149   return dyn_cast<TerminatorInst>(&InstList.back());
 150 }
 151
 152 const TerminatorInst *BasicBlock::getTerminator() const {
 153   if (InstList.empty()) return 0;
 154   return dyn_cast<TerminatorInst>(&InstList.back());
 155 }
 156
 157 Instruction* BasicBlock::getFirstNonPHI()
 158 {
 159     BasicBlock::iterator i = begin();
 160     // All valid basic blocks should have a terminator,
 161     // which is not a PHINode. If we have invalid basic
 162     // block we'll get assert when dereferencing past-the-end
 163     // iterator.
 164     while (isa<PHINode>(i)) ++i;
 165     return &*i;
 166 }
 167
 168 void BasicBlock::dropAllReferences() {
 169   setUnwindDest(NULL);
 170   for(iterator I = begin(), E = end(); I != E; ++I)
 171     I->dropAllReferences();
 172 }
 173
 174 /// getSinglePredecessor - If this basic block has a single predecessor block,
 175 /// return the block, otherwise return a null pointer.
 176 BasicBlock *BasicBlock::getSinglePredecessor() {
 177   pred_iterator PI = pred_begin(this), E = pred_end(this);
 178   if (PI == E) return 0;         // No preds.
 179   BasicBlock *ThePred = *PI;
 180   ++PI;
 181   return (PI == E) ? ThePred : 0 /*multiple preds*/;
 182 }
 183
 184 /// removePredecessor - This method is used to notify a BasicBlock that the
 185 /// specified Predecessor of the block is no longer able to reach it.  This is
 186 /// actually not used to update the Predecessor list, but is actually used to
 187 /// update the PHI nodes that reside in the block.  Note that this should be
 188 /// called while the predecessor still refers to this block.
 189 ///
 190 void BasicBlock::removePredecessor(BasicBlock *Pred,
 191                                    bool DontDeleteUselessPHIs) {
 192   assert((hasNUsesOrMore(16)||// Reduce cost of this assertion for complex CFGs.
 193           find(pred_begin(this), pred_end(this), Pred) != pred_end(this)) &&
 194          "removePredecessor: BB is not a predecessor!");
 195
 196   if (Pred == getUnwindDest())
 197     setUnwindDest(NULL);
 198
 199   if (InstList.empty()) return;
 200   PHINode *APN = dyn_cast<PHINode>(&front());
 201   if (!APN) return;   // Quick exit.
 202
 203   // If there are exactly two predecessors, then we want to nuke the PHI nodes
 204   // altogether.  However, we cannot do this, if this in this case:
 205   //
 206   //  Loop:
 207   //    %x = phi [X, Loop]
 208   //    %x2 = add %x, 1         ;; This would become %x2 = add %x2, 1
 209   //    br Loop                 ;; %x2 does not dominate all uses
 210   //
 211   // This is because the PHI node input is actually taken from the predecessor
 212   // basic block.  The only case this can happen is with a self loop, so we
 213   // check for this case explicitly now.
 214   //
 215   unsigned max_idx = APN->getNumIncomingValues();
 216   assert(max_idx != 0 && "PHI Node in block with 0 predecessors!?!?!");
 217   if (max_idx == 2) {
 218     BasicBlock *Other = APN->getIncomingBlock(APN->getIncomingBlock(0) == Pred);
 219
 220     // Disable PHI elimination!
 221     if (this == Other) max_idx = 3;
 222   }
 223
 224   // <= Two predecessors BEFORE I remove one?
 225   if (max_idx <= 2 && !DontDeleteUselessPHIs) {
 226     // Yup, loop through and nuke the PHI nodes
 227     while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(&front())) {
 228       // Remove the predecessor first.
 229       PN->removeIncomingValue(Pred, !DontDeleteUselessPHIs);
 230
 231       // If the PHI _HAD_ two uses, replace PHI node with its now *single* value
 232       if (max_idx == 2) {
 233         if (PN->getOperand(0) != PN)
 234           PN->replaceAllUsesWith(PN->getOperand(0));
 235         else
 236           // We are left with an infinite loop with no entries: kill the PHI.
 237           PN->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(PN->getType()));
 238         getInstList().pop_front();    // Remove the PHI node
 239       }
 240
 241       // If the PHI node already only had one entry, it got deleted by
 242       // removeIncomingValue.
 243     }
 244   } else {
 245     // Okay, now we know that we need to remove predecessor #pred_idx from all
 246     // PHI nodes.  Iterate over each PHI node fixing them up
 247     PHINode *PN;
 248     for (iterator II = begin(); (PN = dyn_cast<PHINode>(II)); ) {
 249       ++II;
 250       PN->removeIncomingValue(Pred, false);
 251       // If all incoming values to the Phi are the same, we can replace the Phi
 252       // with that value.
 253       Value* PNV = 0;
 254       if (!DontDeleteUselessPHIs && (PNV = PN->hasConstantValue())) {
 255         PN->replaceAllUsesWith(PNV);
 256         PN->eraseFromParent();
 257       }
 258     }
 259   }
 260 }
 261
 262
 263 /// splitBasicBlock - This splits a basic block into two at the specified
 264 /// instruction.  Note that all instructions BEFORE the specified iterator stay
 265 /// as part of the original basic block, an unconditional branch is added to
 266 /// the new BB, and the rest of the instructions in the BB are moved to the new
 267 /// BB, including the old terminator.  This invalidates the iterator.
 268 ///
 269 /// Note that this only works on well formed basic blocks (must have a
 270 /// terminator), and 'I' must not be the end of instruction list (which would
 271 /// cause a degenerate basic block to be formed, having a terminator inside of
 272 /// the basic block).
 273 ///
 274 BasicBlock *BasicBlock::splitBasicBlock(iterator I, const std::string &BBName) {
 275   assert(getTerminator() && "Can't use splitBasicBlock on degenerate BB!");
 276   assert(I != InstList.end() &&
 277          "Trying to get me to create degenerate basic block!");
 278
 279   BasicBlock *New = new BasicBlock(BBName, getParent(), getNext());
 280
 281   // Move all of the specified instructions from the original basic block into
 282   // the new basic block.
 283   New->getInstList().splice(New->end(), this->getInstList(), I, end());
 284
 285   // Add a branch instruction to the newly formed basic block.
 286   new BranchInst(New, this);
 287
 288   // Now we must loop through all of the successors of the New block (which
 289   // _were_ the successors of the 'this' block), and update any PHI nodes in
 290   // successors.  If there were PHI nodes in the successors, then they need to
 291   // know that incoming branches will be from New, not from Old.
 292   //
 293   for (succ_iterator I = succ_begin(New), E = succ_end(New); I != E; ++I) {
 294     // Loop over any phi nodes in the basic block, updating the BB field of
 295     // incoming values...
 296     BasicBlock *Successor = *I;
 297     PHINode *PN;
 298     for (BasicBlock::iterator II = Successor->begin();
 299          (PN = dyn_cast<PHINode>(II)); ++II) {
 300       int IDX = PN->getBasicBlockIndex(this);
 301       while (IDX != -1) {
 302         PN->setIncomingBlock((unsigned)IDX, New);
 303         IDX = PN->getBasicBlockIndex(this);
 304       }
 305     }
 306   }
 307   return New;
 308 }