6bf7dd3b3767eb79b2fbf4102db6e452043ed838
[oota-llvm.git] / include / llvm / Transforms / Scalar.h
1 //===-- Scalar.h - Scalar Transformations -----------------------*- C++ -*-===//
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 header file defines prototypes for accessor functions that expose passes
11 // in the Scalar transformations library.
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15 #ifndef LLVM_TRANSFORMS_SCALAR_H
16 #define LLVM_TRANSFORMS_SCALAR_H
17
18 #include <cstdlib>
19
20 namespace llvm {
21
22 class FunctionPass;
23 class LoopPass;
24 class Pass;
25 class GetElementPtrInst;
26 class PassInfo;
27 class TerminatorInst;
28 class TargetLowering;
29
30 //===----------------------------------------------------------------------===//
31 //
32 // ConstantPropagation - A worklist driven constant propagation pass
33 //
34 FunctionPass *createConstantPropagationPass();
35
36 //===----------------------------------------------------------------------===//
37 //
38 // SCCP - Sparse conditional constant propagation.
39 //
40 FunctionPass *createSCCPPass();
41
42 //===----------------------------------------------------------------------===//
43 //
44 // DeadInstElimination - This pass quickly removes trivially dead instructions
45 // without modifying the CFG of the function.  It is a BasicBlockPass, so it
46 // runs efficiently when queued next to other BasicBlockPass's.
47 //
48 Pass *createDeadInstEliminationPass();
49
50 //===----------------------------------------------------------------------===//
51 //
52 // DeadCodeElimination - This pass is more powerful than DeadInstElimination,
53 // because it is worklist driven that can potentially revisit instructions when
54 // their other instructions become dead, to eliminate chains of dead
55 // computations.
56 //
57 FunctionPass *createDeadCodeEliminationPass();
58
59 //===----------------------------------------------------------------------===//
60 //
61 // DeadStoreElimination - This pass deletes stores that are post-dominated by
62 // must-aliased stores and are not loaded used between the stores.
63 //
64 FunctionPass *createDeadStoreEliminationPass();
65
66 //===----------------------------------------------------------------------===//
67 //
68 // AggressiveDCE - This pass uses the SSA based Aggressive DCE algorithm.  This
69 // algorithm assumes instructions are dead until proven otherwise, which makes
70 // it more successful are removing non-obviously dead instructions.
71 //
72 FunctionPass *createAggressiveDCEPass();
73
74 //===----------------------------------------------------------------------===//
75 //
76 // ScalarReplAggregates - Break up alloca's of aggregates into multiple allocas
77 // if possible.
78 //
79 FunctionPass *createScalarReplAggregatesPass(signed Threshold = -1);
80
81 //===----------------------------------------------------------------------===//
82 //
83 // GCSE - This pass is designed to be a very quick global transformation that
84 // eliminates global common subexpressions from a function.  It does this by
85 // examining the SSA value graph of the function, instead of doing slow
86 // bit-vector computations.
87 //
88 FunctionPass *createGCSEPass();
89
90 //===----------------------------------------------------------------------===//
91 //
92 // InductionVariableSimplify - Transform induction variables in a program to all
93 // use a single canonical induction variable per loop.
94 //
95 LoopPass *createIndVarSimplifyPass();
96
97 //===----------------------------------------------------------------------===//
98 //
99 // InstructionCombining - Combine instructions to form fewer, simple
100 // instructions. This pass does not modify the CFG, and has a tendency to make
101 // instructions dead, so a subsequent DCE pass is useful.
102 //
103 // This pass combines things like:
104 //    %Y = add int 1, %X
105 //    %Z = add int 1, %Y
106 // into:
107 //    %Z = add int 2, %X
108 //
109 FunctionPass *createInstructionCombiningPass();
110
111 //===----------------------------------------------------------------------===//
112 //
113 // LICM - This pass is a loop invariant code motion and memory promotion pass.
114 //
115 LoopPass *createLICMPass();
116
117 //===----------------------------------------------------------------------===//
118 //
119 // LoopStrengthReduce - This pass is strength reduces GEP instructions that use
120 // a loop's canonical induction variable as one of their indices.  It takes an
121 // optional parameter used to consult the target machine whether certain
122 // transformations are profitable.
123 //
124 LoopPass *createLoopStrengthReducePass(const TargetLowering *TLI = 0);
125
126 //===----------------------------------------------------------------------===//
127 //
128 // LoopUnswitch - This pass is a simple loop unswitching pass.
129 //
130 LoopPass *createLoopUnswitchPass(bool OptimizeForSize = false);
131
132 //===----------------------------------------------------------------------===//
133 //
134 // LoopUnroll - This pass is a simple loop unrolling pass.
135 //
136 LoopPass *createLoopUnrollPass();
137
138 //===----------------------------------------------------------------------===//
139 //
140 // LoopRotate - This pass is a simple loop rotating pass.
141 //
142 LoopPass *createLoopRotatePass();
143
144 //===----------------------------------------------------------------------===//
145 //
146 // LoopIndexSplit - This pass divides loop's iteration range by spliting loop
147 // such that each individual loop is executed efficiently.
148 //
149 LoopPass *createLoopIndexSplitPass();
150
151
152 //===----------------------------------------------------------------------===//
153 //
154 // PromoteMemoryToRegister - This pass is used to promote memory references to
155 // be register references. A simple example of the transformation performed by
156 // this pass is:
157 //
158 //        FROM CODE                           TO CODE
159 //   %X = alloca int, uint 1                 ret int 42
160 //   store int 42, int *%X
161 //   %Y = load int* %X
162 //   ret int %Y
163 //
164 FunctionPass *createPromoteMemoryToRegisterPass();
165 extern const PassInfo *PromoteMemoryToRegisterID;
166
167 //===----------------------------------------------------------------------===//
168 //
169 // DemoteRegisterToMemoryPass - This pass is used to demote registers to memory
170 // references. In basically undoes the PromoteMemoryToRegister pass to make cfg
171 // hacking easier.
172 //
173 FunctionPass *createDemoteRegisterToMemoryPass();
174 extern const PassInfo *DemoteRegisterToMemoryID;
175
176 //===----------------------------------------------------------------------===//
177 //
178 // Reassociate - This pass reassociates commutative expressions in an order that
179 // is designed to promote better constant propagation, GCSE, LICM, PRE...
180 //
181 // For example:  4 + (x + 5)  ->  x + (4 + 5)
182 //
183 FunctionPass *createReassociatePass();
184
185 //===----------------------------------------------------------------------===//
186 //
187 // CorrelatedExpressionElimination - This pass eliminates correlated
188 // conditions, such as these:
189 //  if (X == 0)
190 //    if (X > 2) ;   // Known false
191 //    else
192 //      Y = X * Z;   // = 0
193 //
194 FunctionPass *createCorrelatedExpressionEliminationPass();
195
196 //===----------------------------------------------------------------------===//
197 //
198 // CondPropagationPass - This pass propagates information about conditional
199 // expressions through the program, allowing it to eliminate conditional
200 // branches in some cases.
201 //
202 FunctionPass *createCondPropagationPass();
203
204 //===----------------------------------------------------------------------===//
205 //
206 // TailDuplication - Eliminate unconditional branches through controlled code
207 // duplication, creating simpler CFG structures.
208 //
209 FunctionPass *createTailDuplicationPass();
210
211 //===----------------------------------------------------------------------===//
212 //
213 // CFGSimplification - Merge basic blocks, eliminate unreachable blocks,
214 // simplify terminator instructions, etc...
215 //
216 FunctionPass *createCFGSimplificationPass();
217
218 //===----------------------------------------------------------------------===//
219 //
220 // BreakCriticalEdges - Break all of the critical edges in the CFG by inserting
221 // a dummy basic block. This pass may be "required" by passes that cannot deal
222 // with critical edges. For this usage, a pass must call:
223 //
224 //   AU.addRequiredID(BreakCriticalEdgesID);
225 //
226 // This pass obviously invalidates the CFG, but can update forward dominator
227 // (set, immediate dominators, tree, and frontier) information.
228 //
229 FunctionPass *createBreakCriticalEdgesPass();
230 extern const PassInfo *BreakCriticalEdgesID;
231
232 //===----------------------------------------------------------------------===//
233 //
234 // LoopSimplify - Insert Pre-header blocks into the CFG for every function in
235 // the module.  This pass updates dominator information, loop information, and
236 // does not add critical edges to the CFG.
237 //
238 //   AU.addRequiredID(LoopSimplifyID);
239 //
240 FunctionPass *createLoopSimplifyPass();
241 extern const PassInfo *LoopSimplifyID;
242
243 //===----------------------------------------------------------------------===//
244 //
245 // LowerSelect - This pass converts SelectInst instructions into conditional
246 // branch and PHI instructions. If the OnlyFP flag is set to true, then only
247 // floating point select instructions are lowered.
248 //
249 FunctionPass *createLowerSelectPass(bool OnlyFP = false);
250 extern const PassInfo *LowerSelectID;
251
252 //===----------------------------------------------------------------------===//
253 //
254 // LowerAllocations - Turn malloc and free instructions into %malloc and %free
255 // calls.
256 //
257 //   AU.addRequiredID(LowerAllocationsID);
258 //
259 Pass *createLowerAllocationsPass(bool LowerMallocArgToInteger = false);
260 extern const PassInfo *LowerAllocationsID;
261
262 //===----------------------------------------------------------------------===//
263 //
264 // TailCallElimination - This pass eliminates call instructions to the current
265 // function which occur immediately before return instructions.
266 //
267 FunctionPass *createTailCallEliminationPass();
268
269 //===----------------------------------------------------------------------===//
270 //
271 // LowerSwitch - This pass converts SwitchInst instructions into a sequence of
272 // chained binary branch instructions.
273 //
274 FunctionPass *createLowerSwitchPass();
275 extern const PassInfo *LowerSwitchID;
276
277 //===----------------------------------------------------------------------===//
278 //
279 // LowerPacked - This pass converts VectorType operations into low-level scalar
280 // operations.
281 //
282 FunctionPass *createLowerPackedPass();
283
284 //===----------------------------------------------------------------------===//
285 //
286 // LowerInvoke - This pass converts invoke and unwind instructions to use sjlj
287 // exception handling mechanisms.  Note that after this pass runs the CFG is not
288 // entirely accurate (exceptional control flow edges are not correct anymore) so
289 // only very simple things should be done after the lowerinvoke pass has run
290 // (like generation of native code).  This should *NOT* be used as a general
291 // purpose "my LLVM-to-LLVM pass doesn't support the invoke instruction yet"
292 // lowering pass.
293 //
294 FunctionPass *createLowerInvokePass(const TargetLowering *TLI = NULL);
295 extern const PassInfo *LowerInvokePassID;
296
297 //===----------------------------------------------------------------------===//
298 //
299 // LowerGCPass - This function returns an instance of the "lowergc" pass, which
300 // lowers garbage collection intrinsics to normal LLVM code.
301 //
302 FunctionPass *createLowerGCPass();
303
304 //===----------------------------------------------------------------------===//
305 //
306 // BlockPlacement - This pass reorders basic blocks in order to increase the
307 // number of fall-through conditional branches.
308 //
309 FunctionPass *createBlockPlacementPass();
310
311 //===----------------------------------------------------------------------===//
312 //
313 // LCSSA - This pass inserts phi nodes at loop boundaries to simplify other loop
314 // optimizations.
315 //
316 LoopPass *createLCSSAPass();
317 extern const PassInfo *LCSSAID;
318
319 //===----------------------------------------------------------------------===//
320 //
321 // PredicateSimplifier - This pass collapses duplicate variables into one
322 // canonical form, and tries to simplify expressions along the way.
323 //
324 FunctionPass *createPredicateSimplifierPass();
325
326 //===----------------------------------------------------------------------===//
327 //
328 // GVN-PRE - This pass performs global value numbering and partial redundancy
329 // elimination.
330 //
331 FunctionPass *createGVNPREPass();
332
333 //===----------------------------------------------------------------------===//
334 //
335 // GVN - This pass performs global value numbering and redundant load 
336 // elimination cotemporaneously.
337 //
338 FunctionPass *createGVNPass();
339
340 //===----------------------------------------------------------------------===//
341 //
342 // CodeGenPrepare - This pass prepares a function for instruction selection.
343 //
344 FunctionPass *createCodeGenPreparePass(const TargetLowering *TLI = 0);
345
346 } // End llvm namespace
347
348 #endif