Make DataLayout Non-Optional in the Module
[oota-llvm.git] / include / llvm / Transforms / Utils / BasicBlockUtils.h
index e766d729e1b0e04cc72a3df004ee6aea840d21e9..710db03c45d69943316a3e743aceb7acb927b363 100644 (file)
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#ifndef LLVM_TRANSFORMS_UTILS_BASICBLOCK_H
-#define LLVM_TRANSFORMS_UTILS_BASICBLOCK_H
+#ifndef LLVM_TRANSFORMS_UTILS_BASICBLOCKUTILS_H
+#define LLVM_TRANSFORMS_UTILS_BASICBLOCKUTILS_H
 
 // FIXME: Move to this file: BasicBlock::removePredecessor, BB::splitBasicBlock
 
-#include "llvm/BasicBlock.h"
-#include "llvm/Support/CFG.h"
+#include "llvm/IR/BasicBlock.h"
+#include "llvm/IR/CFG.h"
 
 namespace llvm {
 
-class Instruction;
-class Pass;
 class AliasAnalysis;
+class MemoryDependenceAnalysis;
+class DominatorTree;
+class LoopInfo;
+class Instruction;
+class MDNode;
+class ReturnInst;
+class TargetLibraryInfo;
+class TerminatorInst;
 
 /// DeleteDeadBlock - Delete the specified block, which must have no
 /// predecessors.
 void DeleteDeadBlock(BasicBlock *BB);
-  
-  
+
 /// FoldSingleEntryPHINodes - We know that BB has one predecessor.  If there are
 /// any single-entry PHI nodes in it, fold them away.  This handles the case
 /// when all entries to the PHI nodes in a block are guaranteed equal, such as
 /// when the block has exactly one predecessor.
-void FoldSingleEntryPHINodes(BasicBlock *BB);
+void FoldSingleEntryPHINodes(BasicBlock *BB, AliasAnalysis *AA = nullptr,
+                             MemoryDependenceAnalysis *MemDep = nullptr);
 
 /// DeleteDeadPHIs - Examine each PHI in the given block and delete it if it
 /// is dead. Also recursively delete any operands that become dead as
 /// a result. This includes tracing the def-use list from the PHI to see if
-/// it is ultimately unused or if it reaches an unused cycle.
-void DeleteDeadPHIs(BasicBlock *BB);
+/// it is ultimately unused or if it reaches an unused cycle. Return true
+/// if any PHIs were deleted.
+bool DeleteDeadPHIs(BasicBlock *BB, const TargetLibraryInfo *TLI = nullptr);
 
 /// MergeBlockIntoPredecessor - Attempts to merge a block into its predecessor,
 /// if possible.  The return value indicates success or failure.
-bool MergeBlockIntoPredecessor(BasicBlock* BB, Pass* P = 0);
+bool MergeBlockIntoPredecessor(BasicBlock *BB, DominatorTree *DT = nullptr,
+                               LoopInfo *LI = nullptr,
+                               AliasAnalysis *AA = nullptr,
+                               MemoryDependenceAnalysis *MemDep = nullptr);
 
 // ReplaceInstWithValue - Replace all uses of an instruction (specified by BI)
 // with a value, then remove and delete the original instruction.
@@ -65,72 +75,78 @@ void ReplaceInstWithInst(BasicBlock::InstListType &BIL,
 //
 void ReplaceInstWithInst(Instruction *From, Instruction *To);
 
-/// CopyPrecedingStopPoint - If I is immediately preceded by a StopPoint,
-/// make a copy of the stoppoint before InsertPos (presumably before copying
-/// or moving I).
-void CopyPrecedingStopPoint(Instruction *I, BasicBlock::iterator InsertPos);
-
-/// FindAvailableLoadedValue - Scan the ScanBB block backwards (starting at the
-/// instruction before ScanFrom) checking to see if we have the value at the
-/// memory address *Ptr locally available within a small number of instructions.
-/// If the value is available, return it.
+/// \brief Option class for critical edge splitting.
 ///
-/// If not, return the iterator for the last validated instruction that the 
-/// value would be live through.  If we scanned the entire block and didn't find
-/// something that invalidates *Ptr or provides it, ScanFrom would be left at
-/// begin() and this returns null.  ScanFrom could also be left 
-///
-/// MaxInstsToScan specifies the maximum instructions to scan in the block.  If
-/// it is set to 0, it will scan the whole block. You can also optionally
-/// specify an alias analysis implementation, which makes this more precise.
-Value *FindAvailableLoadedValue(Value *Ptr, BasicBlock *ScanBB,
-                                BasicBlock::iterator &ScanFrom,
-                                unsigned MaxInstsToScan = 6,
-                                AliasAnalysis *AA = 0);
-
-/// FindFunctionBackedges - Analyze the specified function to find all of the
-/// loop backedges in the function and return them.  This is a relatively cheap
-/// (compared to computing dominators and loop info) analysis.
-///
-/// The output is added to Result, as pairs of <from,to> edge info.
-void FindFunctionBackedges(const Function &F,
-      SmallVectorImpl<std::pair<const BasicBlock*,const BasicBlock*> > &Result);
-  
-
-// RemoveSuccessor - Change the specified terminator instruction such that its
-// successor #SuccNum no longer exists.  Because this reduces the outgoing
-// degree of the current basic block, the actual terminator instruction itself
-// may have to be changed.  In the case where the last successor of the block is
-// deleted, a return instruction is inserted in its place which can cause a
-// suprising change in program behavior if it is not expected.
-//
-void RemoveSuccessor(TerminatorInst *TI, unsigned SuccNum);
+/// This provides a builder interface for overriding the default options used
+/// during critical edge splitting.
+struct CriticalEdgeSplittingOptions {
+  AliasAnalysis *AA;
+  DominatorTree *DT;
+  LoopInfo *LI;
+  bool MergeIdenticalEdges;
+  bool DontDeleteUselessPHIs;
+  bool PreserveLCSSA;
 
-/// isCriticalEdge - Return true if the specified edge is a critical edge.
-/// Critical edges are edges from a block with multiple successors to a block
-/// with multiple predecessors.
-///
-bool isCriticalEdge(const TerminatorInst *TI, unsigned SuccNum,
-                    bool AllowIdenticalEdges = false);
+  CriticalEdgeSplittingOptions()
+      : AA(nullptr), DT(nullptr), LI(nullptr), MergeIdenticalEdges(false),
+        DontDeleteUselessPHIs(false), PreserveLCSSA(false) {}
+
+  /// \brief Basic case of setting up all the analysis.
+  CriticalEdgeSplittingOptions(AliasAnalysis *AA, DominatorTree *DT = nullptr,
+                               LoopInfo *LI = nullptr)
+      : AA(AA), DT(DT), LI(LI), MergeIdenticalEdges(false),
+        DontDeleteUselessPHIs(false), PreserveLCSSA(false) {}
+
+  /// \brief A common pattern is to preserve the dominator tree and loop
+  /// info but not care about AA.
+  CriticalEdgeSplittingOptions(DominatorTree *DT, LoopInfo *LI)
+      : AA(nullptr), DT(DT), LI(LI), MergeIdenticalEdges(false),
+        DontDeleteUselessPHIs(false), PreserveLCSSA(false) {}
+
+  CriticalEdgeSplittingOptions &setMergeIdenticalEdges() {
+    MergeIdenticalEdges = true;
+    return *this;
+  }
+
+  CriticalEdgeSplittingOptions &setDontDeleteUselessPHIs() {
+    DontDeleteUselessPHIs = true;
+    return *this;
+  }
+
+  CriticalEdgeSplittingOptions &setPreserveLCSSA() {
+    PreserveLCSSA = true;
+    return *this;
+  }
+};
 
 /// SplitCriticalEdge - If this edge is a critical edge, insert a new node to
-/// split the critical edge.  This will update DominatorTree and
-/// DominatorFrontier information if it is available, thus calling this pass
-/// will not invalidate either of them. This returns true if the edge was split,
-/// false otherwise.  
+/// split the critical edge.  This will update the analyses passed in through
+/// the option struct. This returns the new block if the edge was split, null
+/// otherwise.
 ///
-/// If MergeIdenticalEdges is true (not the default), *all* edges from TI to the
-/// specified successor will be merged into the same critical edge block.  
-/// This is most commonly interesting with switch instructions, which may 
-/// have many edges to any one destination.  This ensures that all edges to that
-/// dest go to one block instead of each going to a different block, but isn't 
-/// the standard definition of a "critical edge".
+/// If MergeIdenticalEdges in the options struct is true (not the default),
+/// *all* edges from TI to the specified successor will be merged into the same
+/// critical edge block. This is most commonly interesting with switch
+/// instructions, which may have many edges to any one destination.  This
+/// ensures that all edges to that dest go to one block instead of each going
+/// to a different block, but isn't the standard definition of a "critical
+/// edge".
+///
+/// It is invalid to call this function on a critical edge that starts at an
+/// IndirectBrInst.  Splitting these edges will almost always create an invalid
+/// program because the address of the new block won't be the one that is jumped
+/// to.
 ///
 BasicBlock *SplitCriticalEdge(TerminatorInst *TI, unsigned SuccNum,
-                              Pass *P = 0, bool MergeIdenticalEdges = false);
+                              const CriticalEdgeSplittingOptions &Options =
+                                  CriticalEdgeSplittingOptions());
 
-inline BasicBlock *SplitCriticalEdge(BasicBlock *BB, succ_iterator SI, Pass *P = 0) {
-  return SplitCriticalEdge(BB->getTerminator(), SI.getSuccessorIndex(), P);
+inline BasicBlock *
+SplitCriticalEdge(BasicBlock *BB, succ_iterator SI,
+                  const CriticalEdgeSplittingOptions &Options =
+                      CriticalEdgeSplittingOptions()) {
+  return SplitCriticalEdge(BB->getTerminator(), SI.getSuccessorIndex(),
+                           Options);
 }
 
 /// SplitCriticalEdge - If the edge from *PI to BB is not critical, return
@@ -138,48 +154,63 @@ inline BasicBlock *SplitCriticalEdge(BasicBlock *BB, succ_iterator SI, Pass *P =
 /// This updates all of the same analyses as the other SplitCriticalEdge
 /// function.  If P is specified, it updates the analyses
 /// described above.
-inline bool SplitCriticalEdge(BasicBlock *Succ, pred_iterator PI, Pass *P = 0) {
+inline bool SplitCriticalEdge(BasicBlock *Succ, pred_iterator PI,
+                              const CriticalEdgeSplittingOptions &Options =
+                                  CriticalEdgeSplittingOptions()) {
   bool MadeChange = false;
   TerminatorInst *TI = (*PI)->getTerminator();
   for (unsigned i = 0, e = TI->getNumSuccessors(); i != e; ++i)
     if (TI->getSuccessor(i) == Succ)
-      MadeChange |= !!SplitCriticalEdge(TI, i, P);
+      MadeChange |= !!SplitCriticalEdge(TI, i, Options);
   return MadeChange;
 }
 
 /// SplitCriticalEdge - If an edge from Src to Dst is critical, split the edge
 /// and return true, otherwise return false.  This method requires that there be
-/// an edge between the two blocks.  If P is specified, it updates the analyses
-/// described above.
-inline BasicBlock *SplitCriticalEdge(BasicBlock *Src, BasicBlock *Dst,
-                                     Pass *P = 0,
-                                     bool MergeIdenticalEdges = false) {
+/// an edge between the two blocks.  It updates the analyses
+/// passed in the options struct
+inline BasicBlock *
+SplitCriticalEdge(BasicBlock *Src, BasicBlock *Dst,
+                  const CriticalEdgeSplittingOptions &Options =
+                      CriticalEdgeSplittingOptions()) {
   TerminatorInst *TI = Src->getTerminator();
   unsigned i = 0;
   while (1) {
     assert(i != TI->getNumSuccessors() && "Edge doesn't exist!");
     if (TI->getSuccessor(i) == Dst)
-      return SplitCriticalEdge(TI, i, P, MergeIdenticalEdges);
+      return SplitCriticalEdge(TI, i, Options);
     ++i;
   }
 }
 
-/// SplitEdge -  Split the edge connecting specified block. Pass P must 
-/// not be NULL. 
-BasicBlock *SplitEdge(BasicBlock *From, BasicBlock *To, Pass *P);
+// SplitAllCriticalEdges - Loop over all of the edges in the CFG,
+// breaking critical edges as they are found.
+// Returns the number of broken edges.
+unsigned SplitAllCriticalEdges(Function &F,
+                               const CriticalEdgeSplittingOptions &Options =
+                                   CriticalEdgeSplittingOptions());
+
+/// SplitEdge -  Split the edge connecting specified block.
+BasicBlock *SplitEdge(BasicBlock *From, BasicBlock *To,
+                      DominatorTree *DT = nullptr, LoopInfo *LI = nullptr);
 
 /// SplitBlock - Split the specified block at the specified instruction - every
 /// thing before SplitPt stays in Old and everything starting with SplitPt moves
 /// to a new block.  The two blocks are joined by an unconditional branch and
 /// the loop info is updated.
 ///
-BasicBlock *SplitBlock(BasicBlock *Old, Instruction *SplitPt, Pass *P);
-/// SplitBlockPredecessors - This method transforms BB by introducing a new
-/// basic block into the function, and moving some of the predecessors of BB to
-/// be predecessors of the new block.  The new predecessors are indicated by the
-/// Preds array, which has NumPreds elements in it.  The new block is given a
-/// suffix of 'Suffix'.  This function returns the new block.
+BasicBlock *SplitBlock(BasicBlock *Old, Instruction *SplitPt,
+                       DominatorTree *DT = nullptr, LoopInfo *LI = nullptr);
+
+/// SplitBlockPredecessors - This method introduces at least one new basic block
+/// into the function and moves some of the predecessors of BB to be
+/// predecessors of the new block. The new predecessors are indicated by the
+/// Preds array. The new block is given a suffix of 'Suffix'. Returns new basic
+/// block to which predecessors from Preds are now pointing.
+///
+/// If BB is a landingpad block then additional basicblock might be introduced.
+/// It will have Suffix+".split_lp". See SplitLandingPadPredecessors for more
+/// details on this case.
 ///
 /// This currently updates the LLVM IR, AliasAnalysis, DominatorTree,
 /// DominanceFrontier, LoopInfo, and LCCSA but no other analyses.
@@ -187,10 +218,96 @@ BasicBlock *SplitBlock(BasicBlock *Old, Instruction *SplitPt, Pass *P);
 /// complicated to handle the case where one of the edges being split
 /// is an exit of a loop with other exits).
 ///
-BasicBlock *SplitBlockPredecessors(BasicBlock *BB, BasicBlock *const *Preds,
-                                   unsigned NumPreds, const char *Suffix,
-                                   Pass *P = 0);
-  
+BasicBlock *SplitBlockPredecessors(BasicBlock *BB, ArrayRef<BasicBlock *> Preds,
+                                   const char *Suffix,
+                                   AliasAnalysis *AA = nullptr,
+                                   DominatorTree *DT = nullptr,
+                                   LoopInfo *LI = nullptr,
+                                   bool PreserveLCSSA = false);
+
+/// SplitLandingPadPredecessors - This method transforms the landing pad,
+/// OrigBB, by introducing two new basic blocks into the function. One of those
+/// new basic blocks gets the predecessors listed in Preds. The other basic
+/// block gets the remaining predecessors of OrigBB. The landingpad instruction
+/// OrigBB is clone into both of the new basic blocks. The new blocks are given
+/// the suffixes 'Suffix1' and 'Suffix2', and are returned in the NewBBs vector.
+///
+/// This currently updates the LLVM IR, AliasAnalysis, DominatorTree,
+/// DominanceFrontier, LoopInfo, and LCCSA but no other analyses. In particular,
+/// it does not preserve LoopSimplify (because it's complicated to handle the
+/// case where one of the edges being split is an exit of a loop with other
+/// exits).
+///
+void SplitLandingPadPredecessors(BasicBlock *OrigBB,
+                                 ArrayRef<BasicBlock *> Preds,
+                                 const char *Suffix, const char *Suffix2,
+                                 SmallVectorImpl<BasicBlock *> &NewBBs,
+                                 AliasAnalysis *AA = nullptr,
+                                 DominatorTree *DT = nullptr,
+                                 LoopInfo *LI = nullptr,
+                                 bool PreserveLCSSA = false);
+
+/// FoldReturnIntoUncondBranch - This method duplicates the specified return
+/// instruction into a predecessor which ends in an unconditional branch. If
+/// the return instruction returns a value defined by a PHI, propagate the
+/// right value into the return. It returns the new return instruction in the
+/// predecessor.
+ReturnInst *FoldReturnIntoUncondBranch(ReturnInst *RI, BasicBlock *BB,
+                                       BasicBlock *Pred);
+
+/// SplitBlockAndInsertIfThen - Split the containing block at the
+/// specified instruction - everything before and including SplitBefore stays
+/// in the old basic block, and everything after SplitBefore is moved to a
+/// new block. The two blocks are connected by a conditional branch
+/// (with value of Cmp being the condition).
+/// Before:
+///   Head
+///   SplitBefore
+///   Tail
+/// After:
+///   Head
+///   if (Cond)
+///     ThenBlock
+///   SplitBefore
+///   Tail
+///
+/// If Unreachable is true, then ThenBlock ends with
+/// UnreachableInst, otherwise it branches to Tail.
+/// Returns the NewBasicBlock's terminator.
+///
+/// Updates DT if given.
+TerminatorInst *SplitBlockAndInsertIfThen(Value *Cond, Instruction *SplitBefore,
+                                          bool Unreachable,
+                                          MDNode *BranchWeights = nullptr,
+                                          DominatorTree *DT = nullptr);
+
+/// SplitBlockAndInsertIfThenElse is similar to SplitBlockAndInsertIfThen,
+/// but also creates the ElseBlock.
+/// Before:
+///   Head
+///   SplitBefore
+///   Tail
+/// After:
+///   Head
+///   if (Cond)
+///     ThenBlock
+///   else
+///     ElseBlock
+///   SplitBefore
+///   Tail
+void SplitBlockAndInsertIfThenElse(Value *Cond, Instruction *SplitBefore,
+                                   TerminatorInst **ThenTerm,
+                                   TerminatorInst **ElseTerm,
+                                   MDNode *BranchWeights = nullptr);
+
+///
+/// GetIfCondition - Check whether BB is the merge point of a if-region.
+/// If so, return the boolean condition that determines which entry into
+/// BB will be taken.  Also, return by references the block that will be
+/// entered from if the condition is true, and the block that will be
+/// entered if the condition is false.
+Value *GetIfCondition(BasicBlock *BB, BasicBlock *&IfTrue,
+                      BasicBlock *&IfFalse);
 } // End llvm namespace
 
 #endif