API changes for class Use size reduction, wave 1.
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / IPO / RaiseAllocations.cpp
index fd5b7fb1f13c3f25f6a8dcd743f0030bfab31f74..1f12fcf79d3f5e8667a85ec1276d6462fd13106e 100644 (file)
@@ -1,10 +1,10 @@
-//===- RaiseAllocations.cpp - Convert %malloc & %free calls to insts ------===//
-// 
+//===- RaiseAllocations.cpp - Convert @malloc & @free calls to insts ------===//
+//
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
-// the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
-// 
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
+//
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 // This file defines the RaiseAllocations pass which convert malloc and free
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
+#define DEBUG_TYPE "raiseallocs"
 #include "llvm/Transforms/IPO.h"
-#include "llvm/Module.h"
+#include "llvm/Constants.h"
 #include "llvm/DerivedTypes.h"
-#include "llvm/iMemory.h"
-#include "llvm/iTerminators.h"
-#include "llvm/iOther.h"
+#include "llvm/Module.h"
+#include "llvm/Instructions.h"
 #include "llvm/Pass.h"
 #include "llvm/Support/CallSite.h"
-#include "Support/Statistic.h"
+#include "llvm/Support/Compiler.h"
+#include "llvm/ADT/Statistic.h"
+#include <algorithm>
+using namespace llvm;
 
-namespace llvm {
+STATISTIC(NumRaised, "Number of allocations raised");
 
 namespace {
-  Statistic<> NumRaised("raiseallocs", "Number of allocations raised");
-
-  // RaiseAllocations - Turn %malloc and %free calls into the appropriate
+  // RaiseAllocations - Turn @malloc and @free calls into the appropriate
   // instruction.
   //
-  class RaiseAllocations : public Pass {
+  class VISIBILITY_HIDDEN RaiseAllocations : public ModulePass {
     Function *MallocFunc;   // Functions in the module we are processing
     Function *FreeFunc;     // Initialized by doPassInitializationVirt
   public:
-    RaiseAllocations() : MallocFunc(0), FreeFunc(0) {}
-    
+    static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
+    RaiseAllocations() 
+      : ModulePass((intptr_t)&ID), MallocFunc(0), FreeFunc(0) {}
+
     // doPassInitialization - For the raise allocations pass, this finds a
     // declaration for malloc and free if they exist.
     //
     void doInitialization(Module &M);
-    
+
     // run - This method does the actual work of converting instructions over.
     //
-    bool run(Module &M);
+    bool runOnModule(Module &M);
   };
-  
-  RegisterOpt<RaiseAllocations>
+
+  char RaiseAllocations::ID = 0;
+  RegisterPass<RaiseAllocations>
   X("raiseallocs", "Raise allocations from calls to instructions");
 }  // end anonymous namespace
 
 
 // createRaiseAllocationsPass - The interface to this file...
-Pass *createRaiseAllocationsPass() {
+ModulePass *llvm::createRaiseAllocationsPass() {
   return new RaiseAllocations();
 }
 
@@ -61,62 +65,80 @@ Pass *createRaiseAllocationsPass() {
 // free functions.  If this is the case, grab the method pointers that the
 // module is using.
 //
-// Lookup %malloc and %free in the symbol table, for later use.  If they don't
+// Lookup @malloc and @free in the symbol table, for later use.  If they don't
 // exist, or are not external, we do not worry about converting calls to that
 // function into the appropriate instruction.
 //
 void RaiseAllocations::doInitialization(Module &M) {
-  const FunctionType *MallocType =   // Get the type for malloc
-    FunctionType::get(PointerType::get(Type::SByteTy),
-                    std::vector<const Type*>(1, Type::ULongTy), false);
-
-  const FunctionType *FreeType =     // Get the type for free
-    FunctionType::get(Type::VoidTy,
-                   std::vector<const Type*>(1, PointerType::get(Type::SByteTy)),
-                      false);
 
   // Get Malloc and free prototypes if they exist!
-  MallocFunc = M.getFunction("malloc", MallocType);
-  FreeFunc   = M.getFunction("free"  , FreeType);
-
-  // Check to see if the prototype is wrong, giving us sbyte*(uint) * malloc
-  // This handles the common declaration of: 'void *malloc(unsigned);'
-  if (MallocFunc == 0) {
-    MallocType = FunctionType::get(PointerType::get(Type::SByteTy),
-                            std::vector<const Type*>(1, Type::UIntTy), false);
-    MallocFunc = M.getFunction("malloc", MallocType);
-  }
-
-  // Check to see if the prototype is missing, giving us sbyte*(...) * malloc
-  // This handles the common declaration of: 'void *malloc();'
-  if (MallocFunc == 0) {
-    MallocType = FunctionType::get(PointerType::get(Type::SByteTy),
-                                   std::vector<const Type*>(), true);
-    MallocFunc = M.getFunction("malloc", MallocType);
-  }
-
-  // Check to see if the prototype was forgotten, giving us void (...) * free
-  // This handles the common forward declaration of: 'void free();'
-  if (FreeFunc == 0) {
-    FreeType = FunctionType::get(Type::VoidTy, std::vector<const Type*>(),true);
-    FreeFunc = M.getFunction("free", FreeType);
+  MallocFunc = M.getFunction("malloc");
+  if (MallocFunc) {
+    const FunctionType* TyWeHave = MallocFunc->getFunctionType();
+
+    // Get the expected prototype for malloc
+    const FunctionType *Malloc1Type = 
+      FunctionType::get(PointerType::getUnqual(Type::Int8Ty),
+                      std::vector<const Type*>(1, Type::Int64Ty), false);
+
+    // Chck to see if we got the expected malloc
+    if (TyWeHave != Malloc1Type) {
+      // Check to see if the prototype is wrong, giving us sbyte*(uint) * malloc
+      // This handles the common declaration of: 'void *malloc(unsigned);'
+      const FunctionType *Malloc2Type = 
+        FunctionType::get(PointerType::getUnqual(Type::Int8Ty),
+                          std::vector<const Type*>(1, Type::Int32Ty), false);
+      if (TyWeHave != Malloc2Type) {
+        // Check to see if the prototype is missing, giving us 
+        // sbyte*(...) * malloc
+        // This handles the common declaration of: 'void *malloc();'
+        const FunctionType *Malloc3Type = 
+          FunctionType::get(PointerType::getUnqual(Type::Int8Ty),
+                            std::vector<const Type*>(), true);
+        if (TyWeHave != Malloc3Type)
+          // Give up
+          MallocFunc = 0;
+      }
+    }
   }
 
-  // One last try, check to see if we can find free as 'int (...)* free'.  This
-  // handles the case where NOTHING was declared.
-  if (FreeFunc == 0) {
-    FreeType = FunctionType::get(Type::IntTy, std::vector<const Type*>(),true);
-    FreeFunc = M.getFunction("free", FreeType);
+  FreeFunc = M.getFunction("free");
+  if (FreeFunc) {
+    const FunctionType* TyWeHave = FreeFunc->getFunctionType();
+    
+    // Get the expected prototype for void free(i8*)
+    const FunctionType *Free1Type = FunctionType::get(Type::VoidTy,
+      std::vector<const Type*>(1, PointerType::getUnqual(Type::Int8Ty)), false);
+
+    if (TyWeHave != Free1Type) {
+      // Check to see if the prototype was forgotten, giving us 
+      // void (...) * free
+      // This handles the common forward declaration of: 'void free();'
+      const FunctionType* Free2Type = FunctionType::get(Type::VoidTy, 
+        std::vector<const Type*>(),true);
+
+      if (TyWeHave != Free2Type) {
+        // One last try, check to see if we can find free as 
+        // int (...)* free.  This handles the case where NOTHING was declared.
+        const FunctionType* Free3Type = FunctionType::get(Type::Int32Ty, 
+          std::vector<const Type*>(),true);
+        
+        if (TyWeHave != Free3Type) {
+          // Give up.
+          FreeFunc = 0;
+        }
+      }
+    }
   }
 
   // Don't mess with locally defined versions of these functions...
-  if (MallocFunc && !MallocFunc->isExternal()) MallocFunc = 0;
-  if (FreeFunc && !FreeFunc->isExternal())     FreeFunc = 0;
+  if (MallocFunc && !MallocFunc->isDeclaration()) MallocFunc = 0;
+  if (FreeFunc && !FreeFunc->isDeclaration())     FreeFunc = 0;
 }
 
 // run - Transform calls into instructions...
 //
-bool RaiseAllocations::run(Module &M) {
+bool RaiseAllocations::runOnModule(Module &M) {
   // Find the malloc/free prototypes...
   doInitialization(M);
 
@@ -125,76 +147,106 @@ bool RaiseAllocations::run(Module &M) {
   // First, process all of the malloc calls...
   if (MallocFunc) {
     std::vector<User*> Users(MallocFunc->use_begin(), MallocFunc->use_end());
+    std::vector<Value*> EqPointers;   // Values equal to MallocFunc
     while (!Users.empty()) {
-      if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Users.back())) {
+      User *U = Users.back();
+      Users.pop_back();
+
+      if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(U)) {
         CallSite CS = CallSite::get(I);
-        if (CS.getInstruction() && CS.getCalledFunction() == MallocFunc &&
-            CS.arg_begin() != CS.arg_end()) {
+        if (CS.getInstruction() && !CS.arg_empty() &&
+            (CS.getCalledFunction() == MallocFunc ||
+             std::find(EqPointers.begin(), EqPointers.end(),
+                       CS.getCalledValue()) != EqPointers.end())) {
+
           Value *Source = *CS.arg_begin();
-          
+
           // If no prototype was provided for malloc, we may need to cast the
           // source size.
-          if (Source->getType() != Type::UIntTy)
-            Source = new CastInst(Source, Type::UIntTy, "MallocAmtCast", I);
-          
-          std::string Name(I->getName()); I->setName("");
-          MallocInst *MI = new MallocInst(Type::SByteTy, Source, Name, I);
+          if (Source->getType() != Type::Int32Ty)
+            Source = 
+              CastInst::createIntegerCast(Source, Type::Int32Ty, false/*ZExt*/,
+                                          "MallocAmtCast", I);
+
+          MallocInst *MI = new MallocInst(Type::Int8Ty, Source, "", I);
+          MI->takeName(I);
           I->replaceAllUsesWith(MI);
 
           // If the old instruction was an invoke, add an unconditional branch
           // before the invoke, which will become the new terminator.
           if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(I))
-            new BranchInst(II->getNormalDest(), I);
+            BranchInst::Create(II->getNormalDest(), I);
 
           // Delete the old call site
           MI->getParent()->getInstList().erase(I);
           Changed = true;
           ++NumRaised;
         }
+      } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(U)) {
+        Users.insert(Users.end(), GV->use_begin(), GV->use_end());
+        EqPointers.push_back(GV);
+      } else if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(U)) {
+        if (CE->isCast()) {
+          Users.insert(Users.end(), CE->use_begin(), CE->use_end());
+          EqPointers.push_back(CE);
+        }
       }
-
-      Users.pop_back();
     }
   }
 
   // Next, process all free calls...
   if (FreeFunc) {
     std::vector<User*> Users(FreeFunc->use_begin(), FreeFunc->use_end());
+    std::vector<Value*> EqPointers;   // Values equal to FreeFunc
 
     while (!Users.empty()) {
-      if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Users.back())) {
+      User *U = Users.back();
+      Users.pop_back();
+
+      if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(U)) {
+        if (isa<InvokeInst>(I))
+          continue;
         CallSite CS = CallSite::get(I);
-        if (CS.getInstruction() && CS.getCalledFunction() == FreeFunc &&
-            CS.arg_begin() != CS.arg_end()) {
-          
+        if (CS.getInstruction() && !CS.arg_empty() &&
+            (CS.getCalledFunction() == FreeFunc ||
+             std::find(EqPointers.begin(), EqPointers.end(),
+                       CS.getCalledValue()) != EqPointers.end())) {
+
           // If no prototype was provided for free, we may need to cast the
           // source pointer.  This should be really uncommon, but it's necessary
-          // just in case we are dealing with wierd code like this:
+          // just in case we are dealing with weird code like this:
           //   free((long)ptr);
           //
           Value *Source = *CS.arg_begin();
           if (!isa<PointerType>(Source->getType()))
-            Source = new CastInst(Source, PointerType::get(Type::SByteTy),
-                                  "FreePtrCast", I);
+            Source = new IntToPtrInst(Source,           
+                                      PointerType::getUnqual(Type::Int8Ty), 
+                                      "FreePtrCast", I);
           new FreeInst(Source, I);
 
           // If the old instruction was an invoke, add an unconditional branch
           // before the invoke, which will become the new terminator.
           if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(I))
-            new BranchInst(II->getNormalDest(), I);
+            BranchInst::Create(II->getNormalDest(), I);
 
           // Delete the old call site
-          I->getParent()->getInstList().erase(I);
+          if (I->getType() != Type::VoidTy)
+            I->replaceAllUsesWith(UndefValue::get(I->getType()));
+          I->eraseFromParent();
           Changed = true;
           ++NumRaised;
         }
+      } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(U)) {
+        Users.insert(Users.end(), GV->use_begin(), GV->use_end());
+        EqPointers.push_back(GV);
+      } else if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(U)) {
+        if (CE->isCast()) {
+          Users.insert(Users.end(), CE->use_begin(), CE->use_end());
+          EqPointers.push_back(CE);
+        }
       }
-      
-      Users.pop_back();
     }
   }
 
   return Changed;
 }
-
-} // End llvm namespace