[GlobalMerge] Allow targets to enable merging of extern variables, NFC.
[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 #include <functional>
20
21 namespace llvm {
22
23 class BasicBlockPass;
24 class Function;
25 class FunctionPass;
26 class ModulePass;
27 class Pass;
28 class GetElementPtrInst;
29 class PassInfo;
30 class TerminatorInst;
31 class TargetLowering;
32 class TargetMachine;
33
34 //===----------------------------------------------------------------------===//
35 //
36 // ConstantPropagation - A worklist driven constant propagation pass
37 //
38 FunctionPass *createConstantPropagationPass();
39
40 //===----------------------------------------------------------------------===//
41 //
42 // AlignmentFromAssumptions - Use assume intrinsics to set load/store
43 // alignments.
44 //
45 FunctionPass *createAlignmentFromAssumptionsPass();
46
47 //===----------------------------------------------------------------------===//
48 //
49 // SCCP - Sparse conditional constant propagation.
50 //
51 FunctionPass *createSCCPPass();
52
53 //===----------------------------------------------------------------------===//
54 //
55 // DeadInstElimination - This pass quickly removes trivially dead instructions
56 // without modifying the CFG of the function.  It is a BasicBlockPass, so it
57 // runs efficiently when queued next to other BasicBlockPass's.
58 //
59 Pass *createDeadInstEliminationPass();
60
61 //===----------------------------------------------------------------------===//
62 //
63 // DeadCodeElimination - This pass is more powerful than DeadInstElimination,
64 // because it is worklist driven that can potentially revisit instructions when
65 // their other instructions become dead, to eliminate chains of dead
66 // computations.
67 //
68 FunctionPass *createDeadCodeEliminationPass();
69
70 //===----------------------------------------------------------------------===//
71 //
72 // DeadStoreElimination - This pass deletes stores that are post-dominated by
73 // must-aliased stores and are not loaded used between the stores.
74 //
75 FunctionPass *createDeadStoreEliminationPass();
76
77 //===----------------------------------------------------------------------===//
78 //
79 // AggressiveDCE - This pass uses the SSA based Aggressive DCE algorithm.  This
80 // algorithm assumes instructions are dead until proven otherwise, which makes
81 // it more successful are removing non-obviously dead instructions.
82 //
83 FunctionPass *createAggressiveDCEPass();
84
85 //===----------------------------------------------------------------------===//
86 //
87 // BitTrackingDCE - This pass uses a bit-tracking DCE algorithm in order to
88 // remove computations of dead bits.
89 //
90 FunctionPass *createBitTrackingDCEPass();
91
92 //===----------------------------------------------------------------------===//
93 //
94 // SROA - Replace aggregates or pieces of aggregates with scalar SSA values.
95 //
96 FunctionPass *createSROAPass(bool RequiresDomTree = true);
97
98 //===----------------------------------------------------------------------===//
99 //
100 // ScalarReplAggregates - Break up alloca's of aggregates into multiple allocas
101 // if possible.
102 //
103 FunctionPass *createScalarReplAggregatesPass(signed Threshold = -1,
104                                              bool UseDomTree = true,
105                                              signed StructMemberThreshold = -1,
106                                              signed ArrayElementThreshold = -1,
107                                              signed ScalarLoadThreshold = -1);
108
109 //===----------------------------------------------------------------------===//
110 //
111 // InductiveRangeCheckElimination - Transform loops to elide range checks on
112 // linear functions of the induction variable.
113 //
114 Pass *createInductiveRangeCheckEliminationPass();
115
116 //===----------------------------------------------------------------------===//
117 //
118 // InductionVariableSimplify - Transform induction variables in a program to all
119 // use a single canonical induction variable per loop.
120 //
121 Pass *createIndVarSimplifyPass();
122
123 //===----------------------------------------------------------------------===//
124 //
125 // InstructionCombining - Combine instructions to form fewer, simple
126 // instructions. This pass does not modify the CFG, and has a tendency to make
127 // instructions dead, so a subsequent DCE pass is useful.
128 //
129 // This pass combines things like:
130 //    %Y = add int 1, %X
131 //    %Z = add int 1, %Y
132 // into:
133 //    %Z = add int 2, %X
134 //
135 FunctionPass *createInstructionCombiningPass();
136
137 //===----------------------------------------------------------------------===//
138 //
139 // LICM - This pass is a loop invariant code motion and memory promotion pass.
140 //
141 Pass *createLICMPass();
142
143 //===----------------------------------------------------------------------===//
144 //
145 // LoopInterchange - This pass interchanges loops to provide a more
146 // cache-friendly memory access patterns.
147 //
148 Pass *createLoopInterchangePass();
149
150 //===----------------------------------------------------------------------===//
151 //
152 // LoopStrengthReduce - This pass is strength reduces GEP instructions that use
153 // a loop's canonical induction variable as one of their indices.
154 //
155 Pass *createLoopStrengthReducePass();
156
157 //===----------------------------------------------------------------------===//
158 //
159 // GlobalMerge - This pass merges internal (by default) globals into structs
160 // to enable reuse of a base pointer by indexed addressing modes.
161 // It can also be configured to focus on size optimizations only.
162 //
163 Pass *createGlobalMergePass(const TargetMachine *TM, unsigned MaximalOffset,
164                             bool OnlyOptimizeForSize = false,
165                             bool MergeExternalByDefault = false);
166
167 //===----------------------------------------------------------------------===//
168 //
169 // LoopUnswitch - This pass is a simple loop unswitching pass.
170 //
171 Pass *createLoopUnswitchPass(bool OptimizeForSize = false);
172
173 //===----------------------------------------------------------------------===//
174 //
175 // LoopInstSimplify - This pass simplifies instructions in a loop's body.
176 //
177 Pass *createLoopInstSimplifyPass();
178
179 //===----------------------------------------------------------------------===//
180 //
181 // LoopUnroll - This pass is a simple loop unrolling pass.
182 //
183 Pass *createLoopUnrollPass(int Threshold = -1, int Count = -1,
184                            int AllowPartial = -1, int Runtime = -1);
185 // Create an unrolling pass for full unrolling only.
186 Pass *createSimpleLoopUnrollPass();
187
188 //===----------------------------------------------------------------------===//
189 //
190 // LoopReroll - This pass is a simple loop rerolling pass.
191 //
192 Pass *createLoopRerollPass();
193
194 //===----------------------------------------------------------------------===//
195 //
196 // LoopRotate - This pass is a simple loop rotating pass.
197 //
198 Pass *createLoopRotatePass(int MaxHeaderSize = -1);
199
200 //===----------------------------------------------------------------------===//
201 //
202 // LoopIdiom - This pass recognizes and replaces idioms in loops.
203 //
204 Pass *createLoopIdiomPass();
205
206 //===----------------------------------------------------------------------===//
207 //
208 // PromoteMemoryToRegister - This pass is used to promote memory references to
209 // be register references. A simple example of the transformation performed by
210 // this pass is:
211 //
212 //        FROM CODE                           TO CODE
213 //   %X = alloca i32, i32 1                 ret i32 42
214 //   store i32 42, i32 *%X
215 //   %Y = load i32* %X
216 //   ret i32 %Y
217 //
218 FunctionPass *createPromoteMemoryToRegisterPass();
219
220 //===----------------------------------------------------------------------===//
221 //
222 // DemoteRegisterToMemoryPass - This pass is used to demote registers to memory
223 // references. In basically undoes the PromoteMemoryToRegister pass to make cfg
224 // hacking easier.
225 //
226 FunctionPass *createDemoteRegisterToMemoryPass();
227 extern char &DemoteRegisterToMemoryID;
228
229 //===----------------------------------------------------------------------===//
230 //
231 // Reassociate - This pass reassociates commutative expressions in an order that
232 // is designed to promote better constant propagation, GCSE, LICM, PRE...
233 //
234 // For example:  4 + (x + 5)  ->  x + (4 + 5)
235 //
236 FunctionPass *createReassociatePass();
237
238 //===----------------------------------------------------------------------===//
239 //
240 // JumpThreading - Thread control through mult-pred/multi-succ blocks where some
241 // preds always go to some succ. Thresholds other than minus one override the
242 // internal BB duplication default threshold.
243 //
244 FunctionPass *createJumpThreadingPass(int Threshold = -1);
245
246 //===----------------------------------------------------------------------===//
247 //
248 // CFGSimplification - Merge basic blocks, eliminate unreachable blocks,
249 // simplify terminator instructions, etc...
250 //
251 FunctionPass *createCFGSimplificationPass(
252     int Threshold = -1, std::function<bool(const Function &)> Ftor = nullptr);
253
254 //===----------------------------------------------------------------------===//
255 //
256 // FlattenCFG - flatten CFG, reduce number of conditional branches by using
257 // parallel-and and parallel-or mode, etc...
258 //
259 FunctionPass *createFlattenCFGPass();
260
261 //===----------------------------------------------------------------------===//
262 //
263 // CFG Structurization - Remove irreducible control flow
264 //
265 Pass *createStructurizeCFGPass();
266
267 //===----------------------------------------------------------------------===//
268 //
269 // BreakCriticalEdges - Break all of the critical edges in the CFG by inserting
270 // a dummy basic block. This pass may be "required" by passes that cannot deal
271 // with critical edges. For this usage, a pass must call:
272 //
273 //   AU.addRequiredID(BreakCriticalEdgesID);
274 //
275 // This pass obviously invalidates the CFG, but can update forward dominator
276 // (set, immediate dominators, tree, and frontier) information.
277 //
278 FunctionPass *createBreakCriticalEdgesPass();
279 extern char &BreakCriticalEdgesID;
280
281 //===----------------------------------------------------------------------===//
282 //
283 // LoopSimplify - Insert Pre-header blocks into the CFG for every function in
284 // the module.  This pass updates dominator information, loop information, and
285 // does not add critical edges to the CFG.
286 //
287 //   AU.addRequiredID(LoopSimplifyID);
288 //
289 Pass *createLoopSimplifyPass();
290 extern char &LoopSimplifyID;
291
292 //===----------------------------------------------------------------------===//
293 //
294 // TailCallElimination - This pass eliminates call instructions to the current
295 // function which occur immediately before return instructions.
296 //
297 FunctionPass *createTailCallEliminationPass();
298
299 //===----------------------------------------------------------------------===//
300 //
301 // LowerSwitch - This pass converts SwitchInst instructions into a sequence of
302 // chained binary branch instructions.
303 //
304 FunctionPass *createLowerSwitchPass();
305 extern char &LowerSwitchID;
306
307 //===----------------------------------------------------------------------===//
308 //
309 // LowerInvoke - This pass removes invoke instructions, converting them to call
310 // instructions.
311 //
312 FunctionPass *createLowerInvokePass();
313 extern char &LowerInvokePassID;
314
315 //===----------------------------------------------------------------------===//
316 //
317 // LCSSA - This pass inserts phi nodes at loop boundaries to simplify other loop
318 // optimizations.
319 //
320 Pass *createLCSSAPass();
321 extern char &LCSSAID;
322
323 //===----------------------------------------------------------------------===//
324 //
325 // EarlyCSE - This pass performs a simple and fast CSE pass over the dominator
326 // tree.
327 //
328 FunctionPass *createEarlyCSEPass();
329
330 //===----------------------------------------------------------------------===//
331 //
332 // MergedLoadStoreMotion - This pass merges loads and stores in diamonds. Loads
333 // are hoisted into the header, while stores sink into the footer.
334 //
335 FunctionPass *createMergedLoadStoreMotionPass();
336
337 //===----------------------------------------------------------------------===//
338 //
339 // GVN - This pass performs global value numbering and redundant load
340 // elimination cotemporaneously.
341 //
342 FunctionPass *createGVNPass(bool NoLoads = false);
343
344 //===----------------------------------------------------------------------===//
345 //
346 // MemCpyOpt - This pass performs optimizations related to eliminating memcpy
347 // calls and/or combining multiple stores into memset's.
348 //
349 FunctionPass *createMemCpyOptPass();
350
351 //===----------------------------------------------------------------------===//
352 //
353 // LoopDeletion - This pass performs DCE of non-infinite loops that it
354 // can prove are dead.
355 //
356 Pass *createLoopDeletionPass();
357
358 //===----------------------------------------------------------------------===//
359 //
360 // ConstantHoisting - This pass prepares a function for expensive constants.
361 //
362 FunctionPass *createConstantHoistingPass();
363
364 //===----------------------------------------------------------------------===//
365 //
366 // InstructionNamer - Give any unnamed non-void instructions "tmp" names.
367 //
368 FunctionPass *createInstructionNamerPass();
369 extern char &InstructionNamerID;
370
371 //===----------------------------------------------------------------------===//
372 //
373 // Sink - Code Sinking
374 //
375 FunctionPass *createSinkingPass();
376
377 //===----------------------------------------------------------------------===//
378 //
379 // LowerAtomic - Lower atomic intrinsics to non-atomic form
380 //
381 Pass *createLowerAtomicPass();
382
383 //===----------------------------------------------------------------------===//
384 //
385 // ValuePropagation - Propagate CFG-derived value information
386 //
387 Pass *createCorrelatedValuePropagationPass();
388
389 //===----------------------------------------------------------------------===//
390 //
391 // InstructionSimplifier - Remove redundant instructions.
392 //
393 FunctionPass *createInstructionSimplifierPass();
394 extern char &InstructionSimplifierID;
395
396 //===----------------------------------------------------------------------===//
397 //
398 // LowerExpectIntrinsics - Removes llvm.expect intrinsics and creates
399 // "block_weights" metadata.
400 FunctionPass *createLowerExpectIntrinsicPass();
401
402 //===----------------------------------------------------------------------===//
403 //
404 // PartiallyInlineLibCalls - Tries to inline the fast path of library
405 // calls such as sqrt.
406 //
407 FunctionPass *createPartiallyInlineLibCallsPass();
408
409 //===----------------------------------------------------------------------===//
410 //
411 // SampleProfilePass - Loads sample profile data from disk and generates
412 // IR metadata to reflect the profile.
413 FunctionPass *createSampleProfileLoaderPass();
414 FunctionPass *createSampleProfileLoaderPass(StringRef Name);
415
416 //===----------------------------------------------------------------------===//
417 //
418 // ScalarizerPass - Converts vector operations into scalar operations
419 //
420 FunctionPass *createScalarizerPass();
421
422 //===----------------------------------------------------------------------===//
423 //
424 // AddDiscriminators - Add DWARF path discriminators to the IR.
425 FunctionPass *createAddDiscriminatorsPass();
426
427 //===----------------------------------------------------------------------===//
428 //
429 // SeparateConstOffsetFromGEP - Split GEPs for better CSE
430 //
431 FunctionPass *
432 createSeparateConstOffsetFromGEPPass(const TargetMachine *TM = nullptr,
433                                      bool LowerGEP = false);
434
435 //===----------------------------------------------------------------------===//
436 //
437 // SpeculativeExecution - Aggressively hoist instructions to enable
438 // speculative execution on targets where branches are expensive.
439 //
440 FunctionPass *createSpeculativeExecutionPass();
441
442 //===----------------------------------------------------------------------===//
443 //
444 // LoadCombine - Combine loads into bigger loads.
445 //
446 BasicBlockPass *createLoadCombinePass();
447
448 //===----------------------------------------------------------------------===//
449 //
450 // StraightLineStrengthReduce - This pass strength-reduces some certain
451 // instruction patterns in straight-line code.
452 //
453 FunctionPass *createStraightLineStrengthReducePass();
454
455 //===----------------------------------------------------------------------===//
456 //
457 // PlaceSafepoints - Rewrite any IR calls to gc.statepoints and insert any
458 // safepoint polls (method entry, backedge) that might be required.  This pass
459 // does not generate explicit relocation sequences - that's handled by
460 // RewriteStatepointsForGC which can be run at an arbitrary point in the pass
461 // order following this pass.
462 //
463 FunctionPass *createPlaceSafepointsPass();
464
465 //===----------------------------------------------------------------------===//
466 //
467 // RewriteStatepointsForGC - Rewrite any gc.statepoints which do not yet have
468 // explicit relocations to include explicit relocations.
469 //
470 ModulePass *createRewriteStatepointsForGCPass();
471
472 //===----------------------------------------------------------------------===//
473 //
474 // Float2Int - Demote floats to ints where possible.
475 //
476 FunctionPass *createFloat2IntPass();
477
478 //===----------------------------------------------------------------------===//
479 //
480 // NaryReassociate - Simplify n-ary operations by reassociation.
481 //
482 FunctionPass *createNaryReassociatePass();
483
484 //===----------------------------------------------------------------------===//
485 //
486 // LoopDistribute - Distribute loops.
487 //
488 FunctionPass *createLoopDistributePass();
489
490 } // End llvm namespace
491
492 #endif