[PlaceSafepoints] Switch to being a FunctionPass
[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 BasicBlockPass;
23 class FunctionPass;
24 class ModulePass;
25 class Pass;
26 class GetElementPtrInst;
27 class PassInfo;
28 class TerminatorInst;
29 class TargetLowering;
30 class TargetMachine;
31
32 //===----------------------------------------------------------------------===//
33 //
34 // ConstantPropagation - A worklist driven constant propagation pass
35 //
36 FunctionPass *createConstantPropagationPass();
37
38 //===----------------------------------------------------------------------===//
39 //
40 // AlignmentFromAssumptions - Use assume intrinsics to set load/store
41 // alignments.
42 //
43 FunctionPass *createAlignmentFromAssumptionsPass();
44
45 //===----------------------------------------------------------------------===//
46 //
47 // SCCP - Sparse conditional constant propagation.
48 //
49 FunctionPass *createSCCPPass();
50
51 //===----------------------------------------------------------------------===//
52 //
53 // DeadInstElimination - This pass quickly removes trivially dead instructions
54 // without modifying the CFG of the function.  It is a BasicBlockPass, so it
55 // runs efficiently when queued next to other BasicBlockPass's.
56 //
57 Pass *createDeadInstEliminationPass();
58
59 //===----------------------------------------------------------------------===//
60 //
61 // DeadCodeElimination - This pass is more powerful than DeadInstElimination,
62 // because it is worklist driven that can potentially revisit instructions when
63 // their other instructions become dead, to eliminate chains of dead
64 // computations.
65 //
66 FunctionPass *createDeadCodeEliminationPass();
67
68 //===----------------------------------------------------------------------===//
69 //
70 // DeadStoreElimination - This pass deletes stores that are post-dominated by
71 // must-aliased stores and are not loaded used between the stores.
72 //
73 FunctionPass *createDeadStoreEliminationPass();
74
75 //===----------------------------------------------------------------------===//
76 //
77 // AggressiveDCE - This pass uses the SSA based Aggressive DCE algorithm.  This
78 // algorithm assumes instructions are dead until proven otherwise, which makes
79 // it more successful are removing non-obviously dead instructions.
80 //
81 FunctionPass *createAggressiveDCEPass();
82
83 //===----------------------------------------------------------------------===//
84 //
85 // BitTrackingDCE - This pass uses a bit-tracking DCE algorithm in order to
86 // remove computations of dead bits.
87 //
88 FunctionPass *createBitTrackingDCEPass();
89
90 //===----------------------------------------------------------------------===//
91 //
92 // SROA - Replace aggregates or pieces of aggregates with scalar SSA values.
93 //
94 FunctionPass *createSROAPass(bool RequiresDomTree = true);
95
96 //===----------------------------------------------------------------------===//
97 //
98 // ScalarReplAggregates - Break up alloca's of aggregates into multiple allocas
99 // if possible.
100 //
101 FunctionPass *createScalarReplAggregatesPass(signed Threshold = -1,
102                                              bool UseDomTree = true,
103                                              signed StructMemberThreshold = -1,
104                                              signed ArrayElementThreshold = -1,
105                                              signed ScalarLoadThreshold = -1);
106
107 //===----------------------------------------------------------------------===//
108 //
109 // InductiveRangeCheckElimination - Transform loops to elide range checks on
110 // linear functions of the induction variable.
111 //
112 Pass *createInductiveRangeCheckEliminationPass();
113
114 //===----------------------------------------------------------------------===//
115 //
116 // InductionVariableSimplify - Transform induction variables in a program to all
117 // use a single canonical induction variable per loop.
118 //
119 Pass *createIndVarSimplifyPass();
120
121 //===----------------------------------------------------------------------===//
122 //
123 // InstructionCombining - Combine instructions to form fewer, simple
124 // instructions. This pass does not modify the CFG, and has a tendency to make
125 // instructions dead, so a subsequent DCE pass is useful.
126 //
127 // This pass combines things like:
128 //    %Y = add int 1, %X
129 //    %Z = add int 1, %Y
130 // into:
131 //    %Z = add int 2, %X
132 //
133 FunctionPass *createInstructionCombiningPass();
134
135 //===----------------------------------------------------------------------===//
136 //
137 // LICM - This pass is a loop invariant code motion and memory promotion pass.
138 //
139 Pass *createLICMPass();
140
141 //===----------------------------------------------------------------------===//
142 //
143 // LoopInterchange - This pass interchanges loops to provide a more
144 // cache-friendly memory access patterns.
145 //
146 Pass *createLoopInterchangePass();
147
148 //===----------------------------------------------------------------------===//
149 //
150 // LoopStrengthReduce - This pass is strength reduces GEP instructions that use
151 // a loop's canonical induction variable as one of their indices.
152 //
153 Pass *createLoopStrengthReducePass();
154
155 Pass *createGlobalMergePass(const TargetMachine *TM, unsigned MaximalOffset);
156
157 //===----------------------------------------------------------------------===//
158 //
159 // LoopUnswitch - This pass is a simple loop unswitching pass.
160 //
161 Pass *createLoopUnswitchPass(bool OptimizeForSize = false);
162
163 //===----------------------------------------------------------------------===//
164 //
165 // LoopInstSimplify - This pass simplifies instructions in a loop's body.
166 //
167 Pass *createLoopInstSimplifyPass();
168
169 //===----------------------------------------------------------------------===//
170 //
171 // LoopUnroll - This pass is a simple loop unrolling pass.
172 //
173 Pass *createLoopUnrollPass(int Threshold = -1, int Count = -1,
174                            int AllowPartial = -1, int Runtime = -1);
175 // Create an unrolling pass for full unrolling only.
176 Pass *createSimpleLoopUnrollPass();
177
178 //===----------------------------------------------------------------------===//
179 //
180 // LoopReroll - This pass is a simple loop rerolling pass.
181 //
182 Pass *createLoopRerollPass();
183
184 //===----------------------------------------------------------------------===//
185 //
186 // LoopRotate - This pass is a simple loop rotating pass.
187 //
188 Pass *createLoopRotatePass(int MaxHeaderSize = -1);
189
190 //===----------------------------------------------------------------------===//
191 //
192 // LoopIdiom - This pass recognizes and replaces idioms in loops.
193 //
194 Pass *createLoopIdiomPass();
195
196 //===----------------------------------------------------------------------===//
197 //
198 // PromoteMemoryToRegister - This pass is used to promote memory references to
199 // be register references. A simple example of the transformation performed by
200 // this pass is:
201 //
202 //        FROM CODE                           TO CODE
203 //   %X = alloca i32, i32 1                 ret i32 42
204 //   store i32 42, i32 *%X
205 //   %Y = load i32* %X
206 //   ret i32 %Y
207 //
208 FunctionPass *createPromoteMemoryToRegisterPass();
209
210 //===----------------------------------------------------------------------===//
211 //
212 // DemoteRegisterToMemoryPass - This pass is used to demote registers to memory
213 // references. In basically undoes the PromoteMemoryToRegister pass to make cfg
214 // hacking easier.
215 //
216 FunctionPass *createDemoteRegisterToMemoryPass();
217 extern char &DemoteRegisterToMemoryID;
218
219 //===----------------------------------------------------------------------===//
220 //
221 // Reassociate - This pass reassociates commutative expressions in an order that
222 // is designed to promote better constant propagation, GCSE, LICM, PRE...
223 //
224 // For example:  4 + (x + 5)  ->  x + (4 + 5)
225 //
226 FunctionPass *createReassociatePass();
227
228 //===----------------------------------------------------------------------===//
229 //
230 // JumpThreading - Thread control through mult-pred/multi-succ blocks where some
231 // preds always go to some succ. Thresholds other than minus one override the
232 // internal BB duplication default threshold.
233 //
234 FunctionPass *createJumpThreadingPass(int Threshold = -1);
235
236 //===----------------------------------------------------------------------===//
237 //
238 // CFGSimplification - Merge basic blocks, eliminate unreachable blocks,
239 // simplify terminator instructions, etc...
240 //
241 FunctionPass *createCFGSimplificationPass(int Threshold = -1);
242
243 //===----------------------------------------------------------------------===//
244 //
245 // FlattenCFG - flatten CFG, reduce number of conditional branches by using
246 // parallel-and and parallel-or mode, etc...
247 //
248 FunctionPass *createFlattenCFGPass();
249
250 //===----------------------------------------------------------------------===//
251 //
252 // CFG Structurization - Remove irreducible control flow
253 //
254 Pass *createStructurizeCFGPass();
255
256 //===----------------------------------------------------------------------===//
257 //
258 // BreakCriticalEdges - Break all of the critical edges in the CFG by inserting
259 // a dummy basic block. This pass may be "required" by passes that cannot deal
260 // with critical edges. For this usage, a pass must call:
261 //
262 //   AU.addRequiredID(BreakCriticalEdgesID);
263 //
264 // This pass obviously invalidates the CFG, but can update forward dominator
265 // (set, immediate dominators, tree, and frontier) information.
266 //
267 FunctionPass *createBreakCriticalEdgesPass();
268 extern char &BreakCriticalEdgesID;
269
270 //===----------------------------------------------------------------------===//
271 //
272 // LoopSimplify - Insert Pre-header blocks into the CFG for every function in
273 // the module.  This pass updates dominator information, loop information, and
274 // does not add critical edges to the CFG.
275 //
276 //   AU.addRequiredID(LoopSimplifyID);
277 //
278 Pass *createLoopSimplifyPass();
279 extern char &LoopSimplifyID;
280
281 //===----------------------------------------------------------------------===//
282 //
283 // TailCallElimination - This pass eliminates call instructions to the current
284 // function which occur immediately before return instructions.
285 //
286 FunctionPass *createTailCallEliminationPass();
287
288 //===----------------------------------------------------------------------===//
289 //
290 // LowerSwitch - This pass converts SwitchInst instructions into a sequence of
291 // chained binary branch instructions.
292 //
293 FunctionPass *createLowerSwitchPass();
294 extern char &LowerSwitchID;
295
296 //===----------------------------------------------------------------------===//
297 //
298 // LowerInvoke - This pass removes invoke instructions, converting them to call
299 // instructions.
300 //
301 FunctionPass *createLowerInvokePass();
302 extern char &LowerInvokePassID;
303
304 //===----------------------------------------------------------------------===//
305 //
306 // LCSSA - This pass inserts phi nodes at loop boundaries to simplify other loop
307 // optimizations.
308 //
309 Pass *createLCSSAPass();
310 extern char &LCSSAID;
311
312 //===----------------------------------------------------------------------===//
313 //
314 // EarlyCSE - This pass performs a simple and fast CSE pass over the dominator
315 // tree.
316 //
317 FunctionPass *createEarlyCSEPass();
318
319 //===----------------------------------------------------------------------===//
320 //
321 // MergedLoadStoreMotion - This pass merges loads and stores in diamonds. Loads
322 // are hoisted into the header, while stores sink into the footer.
323 //
324 FunctionPass *createMergedLoadStoreMotionPass();
325
326 //===----------------------------------------------------------------------===//
327 //
328 // GVN - This pass performs global value numbering and redundant load
329 // elimination cotemporaneously.
330 //
331 FunctionPass *createGVNPass(bool NoLoads = false);
332
333 //===----------------------------------------------------------------------===//
334 //
335 // MemCpyOpt - This pass performs optimizations related to eliminating memcpy
336 // calls and/or combining multiple stores into memset's.
337 //
338 FunctionPass *createMemCpyOptPass();
339
340 //===----------------------------------------------------------------------===//
341 //
342 // LoopDeletion - This pass performs DCE of non-infinite loops that it
343 // can prove are dead.
344 //
345 Pass *createLoopDeletionPass();
346
347 //===----------------------------------------------------------------------===//
348 //
349 // ConstantHoisting - This pass prepares a function for expensive constants.
350 //
351 FunctionPass *createConstantHoistingPass();
352
353 //===----------------------------------------------------------------------===//
354 //
355 // InstructionNamer - Give any unnamed non-void instructions "tmp" names.
356 //
357 FunctionPass *createInstructionNamerPass();
358 extern char &InstructionNamerID;
359
360 //===----------------------------------------------------------------------===//
361 //
362 // Sink - Code Sinking
363 //
364 FunctionPass *createSinkingPass();
365
366 //===----------------------------------------------------------------------===//
367 //
368 // LowerAtomic - Lower atomic intrinsics to non-atomic form
369 //
370 Pass *createLowerAtomicPass();
371
372 //===----------------------------------------------------------------------===//
373 //
374 // ValuePropagation - Propagate CFG-derived value information
375 //
376 Pass *createCorrelatedValuePropagationPass();
377
378 //===----------------------------------------------------------------------===//
379 //
380 // InstructionSimplifier - Remove redundant instructions.
381 //
382 FunctionPass *createInstructionSimplifierPass();
383 extern char &InstructionSimplifierID;
384
385 //===----------------------------------------------------------------------===//
386 //
387 // LowerExpectIntrinsics - Removes llvm.expect intrinsics and creates
388 // "block_weights" metadata.
389 FunctionPass *createLowerExpectIntrinsicPass();
390
391 //===----------------------------------------------------------------------===//
392 //
393 // PartiallyInlineLibCalls - Tries to inline the fast path of library
394 // calls such as sqrt.
395 //
396 FunctionPass *createPartiallyInlineLibCallsPass();
397
398 //===----------------------------------------------------------------------===//
399 //
400 // SampleProfilePass - Loads sample profile data from disk and generates
401 // IR metadata to reflect the profile.
402 FunctionPass *createSampleProfileLoaderPass();
403 FunctionPass *createSampleProfileLoaderPass(StringRef Name);
404
405 //===----------------------------------------------------------------------===//
406 //
407 // ScalarizerPass - Converts vector operations into scalar operations
408 //
409 FunctionPass *createScalarizerPass();
410
411 //===----------------------------------------------------------------------===//
412 //
413 // AddDiscriminators - Add DWARF path discriminators to the IR.
414 FunctionPass *createAddDiscriminatorsPass();
415
416 //===----------------------------------------------------------------------===//
417 //
418 // SeparateConstOffsetFromGEP - Split GEPs for better CSE
419 //
420 FunctionPass *
421 createSeparateConstOffsetFromGEPPass(const TargetMachine *TM = nullptr,
422                                      bool LowerGEP = false);
423
424 //===----------------------------------------------------------------------===//
425 //
426 // LoadCombine - Combine loads into bigger loads.
427 //
428 BasicBlockPass *createLoadCombinePass();
429
430 //===----------------------------------------------------------------------===//
431 //
432 // StraightLineStrengthReduce - This pass strength-reduces some certain
433 // instruction patterns in straight-line code.
434 //
435 FunctionPass *createStraightLineStrengthReducePass();
436
437 //===----------------------------------------------------------------------===//
438 //
439 // PlaceSafepoints - Rewrite any IR calls to gc.statepoints and insert any
440 // safepoint polls (method entry, backedge) that might be required.  This pass
441 // does not generate explicit relocation sequences - that's handled by
442 // RewriteStatepointsForGC which can be run at an arbitrary point in the pass
443 // order following this pass.
444 //
445 FunctionPass *createPlaceSafepointsPass();
446
447 //===----------------------------------------------------------------------===//
448 //
449 // RewriteStatepointsForGC - Rewrite any gc.statepoints which do not yet have
450 // explicit relocations to include explicit relocations.
451 //
452 FunctionPass *createRewriteStatepointsForGCPass();
453
454 //===----------------------------------------------------------------------===//
455 //
456 // Float2Int - Demote floats to ints where possible.
457 //
458 FunctionPass *createFloat2IntPass();
459
460 //===----------------------------------------------------------------------===//
461 //
462 // NaryReassociate - Simplify n-ary operations by reassociation.
463 //
464 FunctionPass *createNaryReassociatePass();
465
466 } // End llvm namespace
467
468 #endif