e1890f68038ec56ab324f165d2eab2dca50f3db9
[oota-llvm.git] / include / llvm / Transforms / Scalar.h
1 //===-- Scalar.h - Scalar Transformations -----------------------*- C++ -*-===//
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 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 "llvm/ADT/StringRef.h"
19
20 namespace llvm {
21
22 class FunctionPass;
23 class Pass;
24 class GetElementPtrInst;
25 class PassInfo;
26 class TerminatorInst;
27 class TargetLowering;
28 class TargetMachine;
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 // SROA - Replace aggregates or pieces of aggregates with scalar SSA values.
77 //
78 FunctionPass *createSROAPass(bool RequiresDomTree = true);
79
80 //===----------------------------------------------------------------------===//
81 //
82 // ScalarReplAggregates - Break up alloca's of aggregates into multiple allocas
83 // if possible.
84 //
85 FunctionPass *createScalarReplAggregatesPass(signed Threshold = -1,
86                                              bool UseDomTree = true,
87                                              signed StructMemberThreshold = -1,
88                                              signed ArrayElementThreshold = -1,
89                                              signed ScalarLoadThreshold = -1);
90
91 //===----------------------------------------------------------------------===//
92 //
93 // InductionVariableSimplify - Transform induction variables in a program to all
94 // use a single canonical induction variable per loop.
95 //
96 Pass *createIndVarSimplifyPass();
97
98 //===----------------------------------------------------------------------===//
99 //
100 // InstructionCombining - Combine instructions to form fewer, simple
101 // instructions. This pass does not modify the CFG, and has a tendency to make
102 // instructions dead, so a subsequent DCE pass is useful.
103 //
104 // This pass combines things like:
105 //    %Y = add int 1, %X
106 //    %Z = add int 1, %Y
107 // into:
108 //    %Z = add int 2, %X
109 //
110 FunctionPass *createInstructionCombiningPass();
111
112 //===----------------------------------------------------------------------===//
113 //
114 // LICM - This pass is a loop invariant code motion and memory promotion pass.
115 //
116 Pass *createLICMPass();
117
118 //===----------------------------------------------------------------------===//
119 //
120 // LoopStrengthReduce - This pass is strength reduces GEP instructions that use
121 // a loop's canonical induction variable as one of their indices.
122 //
123 Pass *createLoopStrengthReducePass();
124
125 Pass *createGlobalMergePass(const TargetMachine *TM = 0);
126
127 //===----------------------------------------------------------------------===//
128 //
129 // LoopUnswitch - This pass is a simple loop unswitching pass.
130 //
131 Pass *createLoopUnswitchPass(bool OptimizeForSize = false);
132
133 //===----------------------------------------------------------------------===//
134 //
135 // LoopInstSimplify - This pass simplifies instructions in a loop's body.
136 //
137 Pass *createLoopInstSimplifyPass();
138
139 //===----------------------------------------------------------------------===//
140 //
141 // LoopUnroll - This pass is a simple loop unrolling pass.
142 //
143 Pass *createLoopUnrollPass(int Threshold = -1, int Count = -1,
144                            int AllowPartial = -1, int Runtime = -1);
145
146 //===----------------------------------------------------------------------===//
147 //
148 // LoopReroll - This pass is a simple loop rerolling pass.
149 //
150 Pass *createLoopRerollPass();
151
152 //===----------------------------------------------------------------------===//
153 //
154 // LoopRotate - This pass is a simple loop rotating pass.
155 //
156 Pass *createLoopRotatePass();
157
158 //===----------------------------------------------------------------------===//
159 //
160 // LoopIdiom - This pass recognizes and replaces idioms in loops.
161 //
162 Pass *createLoopIdiomPass();
163   
164 //===----------------------------------------------------------------------===//
165 //
166 // PromoteMemoryToRegister - This pass is used to promote memory references to
167 // be register references. A simple example of the transformation performed by
168 // this pass is:
169 //
170 //        FROM CODE                           TO CODE
171 //   %X = alloca i32, i32 1                 ret i32 42
172 //   store i32 42, i32 *%X
173 //   %Y = load i32* %X
174 //   ret i32 %Y
175 //
176 FunctionPass *createPromoteMemoryToRegisterPass();
177
178 //===----------------------------------------------------------------------===//
179 //
180 // DemoteRegisterToMemoryPass - This pass is used to demote registers to memory
181 // references. In basically undoes the PromoteMemoryToRegister pass to make cfg
182 // hacking easier.
183 //
184 FunctionPass *createDemoteRegisterToMemoryPass();
185 extern char &DemoteRegisterToMemoryID;
186
187 //===----------------------------------------------------------------------===//
188 //
189 // Reassociate - This pass reassociates commutative expressions in an order that
190 // is designed to promote better constant propagation, GCSE, LICM, PRE...
191 //
192 // For example:  4 + (x + 5)  ->  x + (4 + 5)
193 //
194 FunctionPass *createReassociatePass();
195
196 //===----------------------------------------------------------------------===//
197 //
198 // JumpThreading - Thread control through mult-pred/multi-succ blocks where some
199 // preds always go to some succ.
200 //
201 FunctionPass *createJumpThreadingPass();
202   
203 //===----------------------------------------------------------------------===//
204 //
205 // CFGSimplification - Merge basic blocks, eliminate unreachable blocks,
206 // simplify terminator instructions, etc...
207 //
208 FunctionPass *createCFGSimplificationPass();
209
210 //===----------------------------------------------------------------------===//
211 //
212 // FlattenCFG - flatten CFG, reduce number of conditional branches by using
213 // parallel-and and parallel-or mode, etc...
214 //
215 FunctionPass *createFlattenCFGPass();
216
217 //===----------------------------------------------------------------------===//
218 //
219 // CFG Structurization - Remove irreducible control flow
220 //
221 Pass *createStructurizeCFGPass();
222
223 //===----------------------------------------------------------------------===//
224 //
225 // BreakCriticalEdges - Break all of the critical edges in the CFG by inserting
226 // a dummy basic block. This pass may be "required" by passes that cannot deal
227 // with critical edges. For this usage, a pass must call:
228 //
229 //   AU.addRequiredID(BreakCriticalEdgesID);
230 //
231 // This pass obviously invalidates the CFG, but can update forward dominator
232 // (set, immediate dominators, tree, and frontier) information.
233 //
234 FunctionPass *createBreakCriticalEdgesPass();
235 extern char &BreakCriticalEdgesID;
236
237 //===----------------------------------------------------------------------===//
238 //
239 // LoopSimplify - Insert Pre-header blocks into the CFG for every function in
240 // the module.  This pass updates dominator information, loop information, and
241 // does not add critical edges to the CFG.
242 //
243 //   AU.addRequiredID(LoopSimplifyID);
244 //
245 Pass *createLoopSimplifyPass();
246 extern char &LoopSimplifyID;
247
248 //===----------------------------------------------------------------------===//
249 //
250 // TailCallElimination - This pass eliminates call instructions to the current
251 // function which occur immediately before return instructions.
252 //
253 FunctionPass *createTailCallEliminationPass();
254
255 //===----------------------------------------------------------------------===//
256 //
257 // LowerSwitch - This pass converts SwitchInst instructions into a sequence of
258 // chained binary branch instructions.
259 //
260 FunctionPass *createLowerSwitchPass();
261 extern char &LowerSwitchID;
262
263 //===----------------------------------------------------------------------===//
264 //
265 // LowerInvoke - This pass converts invoke and unwind instructions to use sjlj
266 // exception handling mechanisms.  Note that after this pass runs the CFG is not
267 // entirely accurate (exceptional control flow edges are not correct anymore) so
268 // only very simple things should be done after the lowerinvoke pass has run
269 // (like generation of native code).  This should *NOT* be used as a general
270 // purpose "my LLVM-to-LLVM pass doesn't support the invoke instruction yet"
271 // lowering pass.
272 //
273 FunctionPass *createLowerInvokePass(const TargetMachine *TM = 0,
274                                     bool useExpensiveEHSupport = false);
275 extern char &LowerInvokePassID;
276
277 //===----------------------------------------------------------------------===//
278 //
279 // LCSSA - This pass inserts phi nodes at loop boundaries to simplify other loop
280 // optimizations.
281 //
282 Pass *createLCSSAPass();
283 extern char &LCSSAID;
284
285 //===----------------------------------------------------------------------===//
286 //
287 // EarlyCSE - This pass performs a simple and fast CSE pass over the dominator
288 // tree.
289 //
290 FunctionPass *createEarlyCSEPass();
291   
292 //===----------------------------------------------------------------------===//
293 //
294 // GVN - This pass performs global value numbering and redundant load 
295 // elimination cotemporaneously.
296 //
297 FunctionPass *createGVNPass(bool NoLoads = false);
298
299 //===----------------------------------------------------------------------===//
300 //
301 // MemCpyOpt - This pass performs optimizations related to eliminating memcpy
302 // calls and/or combining multiple stores into memset's.
303 //
304 FunctionPass *createMemCpyOptPass();
305
306 //===----------------------------------------------------------------------===//
307 //
308 // LoopDeletion - This pass performs DCE of non-infinite loops that it
309 // can prove are dead.
310 //
311 Pass *createLoopDeletionPass();
312   
313 //===----------------------------------------------------------------------===//
314 //
315 // ConstantHoisting - This pass prepares a function for expensive constants.
316 //
317 FunctionPass *createConstantHoistingPass();
318
319 //===----------------------------------------------------------------------===//
320 //
321 // CodeGenPrepare - This pass prepares a function for instruction selection.
322 //
323 FunctionPass *createCodeGenPreparePass(const TargetMachine *TM = 0);
324
325 //===----------------------------------------------------------------------===//
326 //
327 // InstructionNamer - Give any unnamed non-void instructions "tmp" names.
328 //
329 FunctionPass *createInstructionNamerPass();
330 extern char &InstructionNamerID;
331   
332 //===----------------------------------------------------------------------===//
333 //
334 // Sink - Code Sinking
335 //
336 FunctionPass *createSinkingPass();
337
338 //===----------------------------------------------------------------------===//
339 //
340 // LowerAtomic - Lower atomic intrinsics to non-atomic form
341 //
342 Pass *createLowerAtomicPass();
343
344 //===----------------------------------------------------------------------===//
345 //
346 // ValuePropagation - Propagate CFG-derived value information
347 //
348 Pass *createCorrelatedValuePropagationPass();
349
350 //===----------------------------------------------------------------------===//
351 //
352 // InstructionSimplifier - Remove redundant instructions.
353 //
354 FunctionPass *createInstructionSimplifierPass();
355 extern char &InstructionSimplifierID;
356
357
358 //===----------------------------------------------------------------------===//
359 //
360 // LowerExpectIntrinsics - Removes llvm.expect intrinsics and creates
361 // "block_weights" metadata.
362 FunctionPass *createLowerExpectIntrinsicPass();
363
364
365 //===----------------------------------------------------------------------===//
366 //
367 // PartiallyInlineLibCalls - Tries to inline the fast path of library
368 // calls such as sqrt.
369 //
370 FunctionPass *createPartiallyInlineLibCallsPass();
371
372 //===----------------------------------------------------------------------===//
373 //
374 // SampleProfilePass - Loads sample profile data from disk and generates
375 // IR metadata to reflect the profile.
376 FunctionPass *createSampleProfileLoaderPass();
377 FunctionPass *createSampleProfileLoaderPass(StringRef Name);
378
379 //===----------------------------------------------------------------------===//
380 //
381 // ScalarizerPass - Converts vector operations into scalar operations
382 //
383 FunctionPass *createScalarizerPass();
384
385 } // End llvm namespace
386
387 #endif