lib/CodeGen/MachineBasicBlock.cpp

   1 //===-- llvm/CodeGen/MachineBasicBlock.cpp ----------------------*- 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 // Collect the sequence of machine instructions for a basic block.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "llvm/CodeGen/MachineBasicBlock.h"
  15 #include "llvm/BasicBlock.h"
  16 #include "llvm/CodeGen/LiveVariables.h"
  17 #include "llvm/CodeGen/MachineDominators.h"
  18 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  19 #include "llvm/CodeGen/MachineLoopInfo.h"
  20 #include "llvm/CodeGen/SlotIndexes.h"
  21 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
  22 #include "llvm/MC/MCContext.h"
  23 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
  24 #include "llvm/Target/TargetData.h"
  25 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  26 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  27 #include "llvm/Assembly/Writer.h"
  28 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
  29 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  30 #include "llvm/Support/Debug.h"
  31 #include "llvm/Support/LeakDetector.h"
  32 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  33 #include <algorithm>
  34 using namespace llvm;
  35
  36 MachineBasicBlock::MachineBasicBlock(MachineFunction &mf, const BasicBlock *bb)
  37   : BB(bb), Number(-1), xParent(&mf), Alignment(0), IsLandingPad(false),
  38     AddressTaken(false) {
  39   Insts.Parent = this;
  40 }
  41
  42 MachineBasicBlock::~MachineBasicBlock() {
  43   LeakDetector::removeGarbageObject(this);
  44 }
  45
  46 /// getSymbol - Return the MCSymbol for this basic block.
  47 ///
  48 MCSymbol *MachineBasicBlock::getSymbol() const {
  49   const MachineFunction *MF = getParent();
  50   MCContext &Ctx = MF->getContext();
  51   const char *Prefix = Ctx.getAsmInfo().getPrivateGlobalPrefix();
  52   return Ctx.GetOrCreateSymbol(Twine(Prefix) + "BB" +
  53                                Twine(MF->getFunctionNumber()) + "_" +
  54                                Twine(getNumber()));
  55 }
  56
  57
  58 raw_ostream &llvm::operator<<(raw_ostream &OS, const MachineBasicBlock &MBB) {
  59   MBB.print(OS);
  60   return OS;
  61 }
  62
  63 /// addNodeToList (MBB) - When an MBB is added to an MF, we need to update the
  64 /// parent pointer of the MBB, the MBB numbering, and any instructions in the
  65 /// MBB to be on the right operand list for registers.
  66 ///
  67 /// MBBs start out as #-1. When a MBB is added to a MachineFunction, it
  68 /// gets the next available unique MBB number. If it is removed from a
  69 /// MachineFunction, it goes back to being #-1.
  70 void ilist_traits<MachineBasicBlock>::addNodeToList(MachineBasicBlock *N) {
  71   MachineFunction &MF = *N->getParent();
  72   N->Number = MF.addToMBBNumbering(N);
  73
  74   // Make sure the instructions have their operands in the reginfo lists.
  75   MachineRegisterInfo &RegInfo = MF.getRegInfo();
  76   for (MachineBasicBlock::instr_iterator
  77          I = N->instr_begin(), E = N->instr_end(); I != E; ++I)
  78     I->AddRegOperandsToUseLists(RegInfo);
  79
  80   LeakDetector::removeGarbageObject(N);
  81 }
  82
  83 void ilist_traits<MachineBasicBlock>::removeNodeFromList(MachineBasicBlock *N) {
  84   N->getParent()->removeFromMBBNumbering(N->Number);
  85   N->Number = -1;
  86   LeakDetector::addGarbageObject(N);
  87 }
  88
  89
  90 /// addNodeToList (MI) - When we add an instruction to a basic block
  91 /// list, we update its parent pointer and add its operands from reg use/def
  92 /// lists if appropriate.
  93 void ilist_traits<MachineInstr>::addNodeToList(MachineInstr *N) {
  94   assert(N->getParent() == 0 && "machine instruction already in a basic block");
  95   N->setParent(Parent);
  96
  97   // Add the instruction's register operands to their corresponding
  98   // use/def lists.
  99   MachineFunction *MF = Parent->getParent();
 100   N->AddRegOperandsToUseLists(MF->getRegInfo());
 101
 102   LeakDetector::removeGarbageObject(N);
 103 }
 104
 105 /// removeNodeFromList (MI) - When we remove an instruction from a basic block
 106 /// list, we update its parent pointer and remove its operands from reg use/def
 107 /// lists if appropriate.
 108 void ilist_traits<MachineInstr>::removeNodeFromList(MachineInstr *N) {
 109   assert(N->getParent() != 0 && "machine instruction not in a basic block");
 110
 111   // Remove from the use/def lists.
 112   if (MachineFunction *MF = N->getParent()->getParent())
 113     N->RemoveRegOperandsFromUseLists(MF->getRegInfo());
 114
 115   N->setParent(0);
 116
 117   LeakDetector::addGarbageObject(N);
 118 }
 119
 120 /// transferNodesFromList (MI) - When moving a range of instructions from one
 121 /// MBB list to another, we need to update the parent pointers and the use/def
 122 /// lists.
 123 void ilist_traits<MachineInstr>::
 124 transferNodesFromList(ilist_traits<MachineInstr> &fromList,
 125                       ilist_iterator<MachineInstr> first,
 126                       ilist_iterator<MachineInstr> last) {
 127   assert(Parent->getParent() == fromList.Parent->getParent() &&
 128         "MachineInstr parent mismatch!");
 129
 130   // Splice within the same MBB -> no change.
 131   if (Parent == fromList.Parent) return;
 132
 133   // If splicing between two blocks within the same function, just update the
 134   // parent pointers.
 135   for (; first != last; ++first)
 136     first->setParent(Parent);
 137 }
 138
 139 void ilist_traits<MachineInstr>::deleteNode(MachineInstr* MI) {
 140   assert(!MI->getParent() && "MI is still in a block!");
 141   Parent->getParent()->DeleteMachineInstr(MI);
 142 }
 143
 144 MachineBasicBlock::iterator MachineBasicBlock::getFirstNonPHI() {
 145   instr_iterator I = instr_begin(), E = instr_end();
 146   while (I != E && I->isPHI())
 147     ++I;
 148   assert(!I->isInsideBundle() && "First non-phi MI cannot be inside a bundle!");
 149   return I;
 150 }
 151
 152 MachineBasicBlock::iterator
 153 MachineBasicBlock::SkipPHIsAndLabels(MachineBasicBlock::iterator I) {
 154   iterator E = end();
 155   while (I != E && (I->isPHI() || I->isLabel() || I->isDebugValue()))
 156     ++I;
 157   // FIXME: This needs to change if we wish to bundle labels / dbg_values
 158   // inside the bundle.
 159   assert(!I->isInsideBundle() &&
 160          "First non-phi / non-label instruction is inside a bundle!");
 161   return I;
 162 }
 163
 164 MachineBasicBlock::iterator MachineBasicBlock::getFirstTerminator() {
 165   iterator B = begin(), E = end(), I = E;
 166   while (I != B && ((--I)->isTerminator() || I->isDebugValue()))
 167     ; /*noop */
 168   while (I != E && !I->isTerminator())
 169     ++I;
 170   return I;
 171 }
 172
 173 MachineBasicBlock::const_iterator
 174 MachineBasicBlock::getFirstTerminator() const {
 175   const_iterator B = begin(), E = end(), I = E;
 176   while (I != B && ((--I)->isTerminator() || I->isDebugValue()))
 177     ; /*noop */
 178   while (I != E && !I->isTerminator())
 179     ++I;
 180   return I;
 181 }
 182
 183 MachineBasicBlock::instr_iterator MachineBasicBlock::getFirstInstrTerminator() {
 184   instr_iterator B = instr_begin(), E = instr_end(), I = E;
 185   while (I != B && ((--I)->isTerminator() || I->isDebugValue()))
 186     ; /*noop */
 187   while (I != E && !I->isTerminator())
 188     ++I;
 189   return I;
 190 }
 191
 192 MachineBasicBlock::iterator MachineBasicBlock::getLastNonDebugInstr() {
 193   // Skip over end-of-block dbg_value instructions.
 194   instr_iterator B = instr_begin(), I = instr_end();
 195   while (I != B) {
 196     --I;
 197     // Return instruction that starts a bundle.
 198     if (I->isDebugValue() || I->isInsideBundle())
 199       continue;
 200     return I;
 201   }
 202   // The block is all debug values.
 203   return end();
 204 }
 205
 206 MachineBasicBlock::const_iterator
 207 MachineBasicBlock::getLastNonDebugInstr() const {
 208   // Skip over end-of-block dbg_value instructions.
 209   const_instr_iterator B = instr_begin(), I = instr_end();
 210   while (I != B) {
 211     --I;
 212     // Return instruction that starts a bundle.
 213     if (I->isDebugValue() || I->isInsideBundle())
 214       continue;
 215     return I;
 216   }
 217   // The block is all debug values.
 218   return end();
 219 }
 220
 221 const MachineBasicBlock *MachineBasicBlock::getLandingPadSuccessor() const {
 222   // A block with a landing pad successor only has one other successor.
 223   if (succ_size() > 2)
 224     return 0;
 225   for (const_succ_iterator I = succ_begin(), E = succ_end(); I != E; ++I)
 226     if ((*I)->isLandingPad())
 227       return *I;
 228   return 0;
 229 }
 230
 231 void MachineBasicBlock::dump() const {
 232   print(dbgs());
 233 }
 234
 235 StringRef MachineBasicBlock::getName() const {
 236   if (const BasicBlock *LBB = getBasicBlock())
 237     return LBB->getName();
 238   else
 239     return "(null)";
 240 }
 241
 242 /// Return a hopefully unique identifier for this block.
 243 std::string MachineBasicBlock::getFullName() const {
 244   std::string Name;
 245   if (getParent())
 246     Name = (getParent()->getName() + ":").str();
 247   if (getBasicBlock())
 248     Name += getBasicBlock()->getName();
 249   else
 250     Name += (Twine("BB") + Twine(getNumber())).str();
 251   return Name;
 252 }
 253
 254 void MachineBasicBlock::print(raw_ostream &OS, SlotIndexes *Indexes) const {
 255   const MachineFunction *MF = getParent();
 256   if (!MF) {
 257     OS << "Can't print out MachineBasicBlock because parent MachineFunction"
 258        << " is null\n";
 259     return;
 260   }
 261
 262   if (Indexes)
 263     OS << Indexes->getMBBStartIdx(this) << '\t';
 264
 265   OS << "BB#" << getNumber() << ": ";
 266
 267   const char *Comma = "";
 268   if (const BasicBlock *LBB = getBasicBlock()) {
 269     OS << Comma << "derived from LLVM BB ";
 270     WriteAsOperand(OS, LBB, /*PrintType=*/false);
 271     Comma = ", ";
 272   }
 273   if (isLandingPad()) { OS << Comma << "EH LANDING PAD"; Comma = ", "; }
 274   if (hasAddressTaken()) { OS << Comma << "ADDRESS TAKEN"; Comma = ", "; }
 275   if (Alignment)
 276     OS << Comma << "Align " << Alignment << " (" << (1u << Alignment)
 277        << " bytes)";
 278
 279   OS << '\n';
 280
 281   const TargetRegisterInfo *TRI = MF->getTarget().getRegisterInfo();
 282   if (!livein_empty()) {
 283     if (Indexes) OS << '\t';
 284     OS << "    Live Ins:";
 285     for (livein_iterator I = livein_begin(),E = livein_end(); I != E; ++I)
 286       OS << ' ' << PrintReg(*I, TRI);
 287     OS << '\n';
 288   }
 289   // Print the preds of this block according to the CFG.
 290   if (!pred_empty()) {
 291     if (Indexes) OS << '\t';
 292     OS << "    Predecessors according to CFG:";
 293     for (const_pred_iterator PI = pred_begin(), E = pred_end(); PI != E; ++PI)
 294       OS << " BB#" << (*PI)->getNumber();
 295     OS << '\n';
 296   }
 297
 298   for (const_instr_iterator I = instr_begin(); I != instr_end(); ++I) {
 299     if (Indexes) {
 300       if (Indexes->hasIndex(I))
 301         OS << Indexes->getInstructionIndex(I);
 302       OS << '\t';
 303     }
 304     OS << '\t';
 305     if (I->isInsideBundle())
 306       OS << "  * ";
 307     I->print(OS, &getParent()->getTarget());
 308   }
 309
 310   // Print the successors of this block according to the CFG.
 311   if (!succ_empty()) {
 312     if (Indexes) OS << '\t';
 313     OS << "    Successors according to CFG:";
 314     for (const_succ_iterator SI = succ_begin(), E = succ_end(); SI != E; ++SI) {
 315       OS << " BB#" << (*SI)->getNumber();
 316       if (!Weights.empty())
 317         OS << '(' << *getWeightIterator(SI) << ')';
 318     }
 319     OS << '\n';
 320   }
 321 }
 322
 323 void MachineBasicBlock::removeLiveIn(unsigned Reg) {
 324   std::vector<unsigned>::iterator I =
 325     std::find(LiveIns.begin(), LiveIns.end(), Reg);
 326   if (I != LiveIns.end())
 327     LiveIns.erase(I);
 328 }
 329
 330 bool MachineBasicBlock::isLiveIn(unsigned Reg) const {
 331   livein_iterator I = std::find(livein_begin(), livein_end(), Reg);
 332   return I != livein_end();
 333 }
 334
 335 void MachineBasicBlock::moveBefore(MachineBasicBlock *NewAfter) {
 336   getParent()->splice(NewAfter, this);
 337 }
 338
 339 void MachineBasicBlock::moveAfter(MachineBasicBlock *NewBefore) {
 340   MachineFunction::iterator BBI = NewBefore;
 341   getParent()->splice(++BBI, this);
 342 }
 343
 344 void MachineBasicBlock::updateTerminator() {
 345   const TargetInstrInfo *TII = getParent()->getTarget().getInstrInfo();
 346   // A block with no successors has no concerns with fall-through edges.
 347   if (this->succ_empty()) return;
 348
 349   MachineBasicBlock *TBB = 0, *FBB = 0;
 350   SmallVector<MachineOperand, 4> Cond;
 351   DebugLoc dl;  // FIXME: this is nowhere
 352   bool B = TII->AnalyzeBranch(*this, TBB, FBB, Cond);
 353   (void) B;
 354   assert(!B && "UpdateTerminators requires analyzable predecessors!");
 355   if (Cond.empty()) {
 356     if (TBB) {
 357       // The block has an unconditional branch. If its successor is now
 358       // its layout successor, delete the branch.
 359       if (isLayoutSuccessor(TBB))
 360         TII->RemoveBranch(*this);
 361     } else {
 362       // The block has an unconditional fallthrough. If its successor is not
 363       // its layout successor, insert a branch. First we have to locate the
 364       // only non-landing-pad successor, as that is the fallthrough block.
 365       for (succ_iterator SI = succ_begin(), SE = succ_end(); SI != SE; ++SI) {
 366         if ((*SI)->isLandingPad())
 367           continue;
 368         assert(!TBB && "Found more than one non-landing-pad successor!");
 369         TBB = *SI;
 370       }
 371
 372       // If there is no non-landing-pad successor, the block has no
 373       // fall-through edges to be concerned with.
 374       if (!TBB)
 375         return;
 376
 377       // Finally update the unconditional successor to be reached via a branch
 378       // if it would not be reached by fallthrough.
 379       if (!isLayoutSuccessor(TBB))
 380         TII->InsertBranch(*this, TBB, 0, Cond, dl);
 381     }
 382   } else {
 383     if (FBB) {
 384       // The block has a non-fallthrough conditional branch. If one of its
 385       // successors is its layout successor, rewrite it to a fallthrough
 386       // conditional branch.
 387       if (isLayoutSuccessor(TBB)) {
 388         if (TII->ReverseBranchCondition(Cond))
 389           return;
 390         TII->RemoveBranch(*this);
 391         TII->InsertBranch(*this, FBB, 0, Cond, dl);
 392       } else if (isLayoutSuccessor(FBB)) {
 393         TII->RemoveBranch(*this);
 394         TII->InsertBranch(*this, TBB, 0, Cond, dl);
 395       }
 396     } else {
 397       // Walk through the successors and find the successor which is not
 398       // a landing pad and is not the conditional branch destination (in TBB)
 399       // as the fallthrough successor.
 400       MachineBasicBlock *FallthroughBB = 0;
 401       for (succ_iterator SI = succ_begin(), SE = succ_end(); SI != SE; ++SI) {
 402         if ((*SI)->isLandingPad() || *SI == TBB)
 403           continue;
 404         assert(!FallthroughBB && "Found more than one fallthrough successor.");
 405         FallthroughBB = *SI;
 406       }
 407       if (!FallthroughBB && canFallThrough()) {
 408         // We fallthrough to the same basic block as the conditional jump
 409         // targets. Remove the conditional jump, leaving unconditional
 410         // fallthrough.
 411         // FIXME: This does not seem like a reasonable pattern to support, but it
 412         // has been seen in the wild coming out of degenerate ARM test cases.
 413         TII->RemoveBranch(*this);
 414
 415         // Finally update the unconditional successor to be reached via a branch
 416         // if it would not be reached by fallthrough.
 417         if (!isLayoutSuccessor(TBB))
 418           TII->InsertBranch(*this, TBB, 0, Cond, dl);
 419         return;
 420       }
 421
 422       // The block has a fallthrough conditional branch.
 423       if (isLayoutSuccessor(TBB)) {
 424         if (TII->ReverseBranchCondition(Cond)) {
 425           // We can't reverse the condition, add an unconditional branch.
 426           Cond.clear();
 427           TII->InsertBranch(*this, FallthroughBB, 0, Cond, dl);
 428           return;
 429         }
 430         TII->RemoveBranch(*this);
 431         TII->InsertBranch(*this, FallthroughBB, 0, Cond, dl);
 432       } else if (!isLayoutSuccessor(FallthroughBB)) {
 433         TII->RemoveBranch(*this);
 434         TII->InsertBranch(*this, TBB, FallthroughBB, Cond, dl);
 435       }
 436     }
 437   }
 438 }
 439
 440 void MachineBasicBlock::addSuccessor(MachineBasicBlock *succ, uint32_t weight) {
 441
 442   // If we see non-zero value for the first time it means we actually use Weight
 443   // list, so we fill all Weights with 0's.
 444   if (weight != 0 && Weights.empty())
 445     Weights.resize(Successors.size());
 446
 447   if (weight != 0 || !Weights.empty())
 448     Weights.push_back(weight);
 449
 450    Successors.push_back(succ);
 451    succ->addPredecessor(this);
 452  }
 453
 454 void MachineBasicBlock::removeSuccessor(MachineBasicBlock *succ) {
 455   succ->removePredecessor(this);
 456   succ_iterator I = std::find(Successors.begin(), Successors.end(), succ);
 457   assert(I != Successors.end() && "Not a current successor!");
 458
 459   // If Weight list is empty it means we don't use it (disabled optimization).
 460   if (!Weights.empty()) {
 461     weight_iterator WI = getWeightIterator(I);
 462     Weights.erase(WI);
 463   }
 464
 465   Successors.erase(I);
 466 }
 467
 468 MachineBasicBlock::succ_iterator
 469 MachineBasicBlock::removeSuccessor(succ_iterator I) {
 470   assert(I != Successors.end() && "Not a current successor!");
 471
 472   // If Weight list is empty it means we don't use it (disabled optimization).
 473   if (!Weights.empty()) {
 474     weight_iterator WI = getWeightIterator(I);
 475     Weights.erase(WI);
 476   }
 477
 478   (*I)->removePredecessor(this);
 479   return Successors.erase(I);
 480 }
 481
 482 void MachineBasicBlock::replaceSuccessor(MachineBasicBlock *Old,
 483                                          MachineBasicBlock *New) {
 484   if (Old == New)
 485     return;
 486
 487   succ_iterator E = succ_end();
 488   succ_iterator NewI = E;
 489   succ_iterator OldI = E;
 490   for (succ_iterator I = succ_begin(); I != E; ++I) {
 491     if (*I == Old) {
 492       OldI = I;
 493       if (NewI != E)
 494         break;
 495     }
 496     if (*I == New) {
 497       NewI = I;
 498       if (OldI != E)
 499         break;
 500     }
 501   }
 502   assert(OldI != E && "Old is not a successor of this block");
 503   Old->removePredecessor(this);
 504
 505   // If New isn't already a successor, let it take Old's place.
 506   if (NewI == E) {
 507     New->addPredecessor(this);
 508     *OldI = New;
 509     return;
 510   }
 511
 512   // New is already a successor.
 513   // Update its weight instead of adding a duplicate edge.
 514   if (!Weights.empty()) {
 515     weight_iterator OldWI = getWeightIterator(OldI);
 516     *getWeightIterator(NewI) += *OldWI;
 517     Weights.erase(OldWI);
 518   }
 519   Successors.erase(OldI);
 520 }
 521
 522 void MachineBasicBlock::addPredecessor(MachineBasicBlock *pred) {
 523   Predecessors.push_back(pred);
 524 }
 525
 526 void MachineBasicBlock::removePredecessor(MachineBasicBlock *pred) {
 527   pred_iterator I = std::find(Predecessors.begin(), Predecessors.end(), pred);
 528   assert(I != Predecessors.end() && "Pred is not a predecessor of this block!");
 529   Predecessors.erase(I);
 530 }
 531
 532 void MachineBasicBlock::transferSuccessors(MachineBasicBlock *fromMBB) {
 533   if (this == fromMBB)
 534     return;
 535
 536   while (!fromMBB->succ_empty()) {
 537     MachineBasicBlock *Succ = *fromMBB->succ_begin();
 538     uint32_t Weight = 0;
 539
 540     // If Weight list is empty it means we don't use it (disabled optimization).
 541     if (!fromMBB->Weights.empty())
 542       Weight = *fromMBB->Weights.begin();
 543
 544     addSuccessor(Succ, Weight);
 545     fromMBB->removeSuccessor(Succ);
 546   }
 547 }
 548
 549 void
 550 MachineBasicBlock::transferSuccessorsAndUpdatePHIs(MachineBasicBlock *fromMBB) {
 551   if (this == fromMBB)
 552     return;
 553
 554   while (!fromMBB->succ_empty()) {
 555     MachineBasicBlock *Succ = *fromMBB->succ_begin();
 556     uint32_t Weight = 0;
 557     if (!fromMBB->Weights.empty())
 558       Weight = *fromMBB->Weights.begin();
 559     addSuccessor(Succ, Weight);
 560     fromMBB->removeSuccessor(Succ);
 561
 562     // Fix up any PHI nodes in the successor.
 563     for (MachineBasicBlock::instr_iterator MI = Succ->instr_begin(),
 564            ME = Succ->instr_end(); MI != ME && MI->isPHI(); ++MI)
 565       for (unsigned i = 2, e = MI->getNumOperands()+1; i != e; i += 2) {
 566         MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 567         if (MO.getMBB() == fromMBB)
 568           MO.setMBB(this);
 569       }
 570   }
 571 }
 572
 573 bool MachineBasicBlock::isPredecessor(const MachineBasicBlock *MBB) const {
 574   return std::find(pred_begin(), pred_end(), MBB) != pred_end();
 575 }
 576
 577 bool MachineBasicBlock::isSuccessor(const MachineBasicBlock *MBB) const {
 578   return std::find(succ_begin(), succ_end(), MBB) != succ_end();
 579 }
 580
 581 bool MachineBasicBlock::isLayoutSuccessor(const MachineBasicBlock *MBB) const {
 582   MachineFunction::const_iterator I(this);
 583   return llvm::next(I) == MachineFunction::const_iterator(MBB);
 584 }
 585
 586 bool MachineBasicBlock::canFallThrough() {
 587   MachineFunction::iterator Fallthrough = this;
 588   ++Fallthrough;
 589   // If FallthroughBlock is off the end of the function, it can't fall through.
 590   if (Fallthrough == getParent()->end())
 591     return false;
 592
 593   // If FallthroughBlock isn't a successor, no fallthrough is possible.
 594   if (!isSuccessor(Fallthrough))
 595     return false;
 596
 597   // Analyze the branches, if any, at the end of the block.
 598   MachineBasicBlock *TBB = 0, *FBB = 0;
 599   SmallVector<MachineOperand, 4> Cond;
 600   const TargetInstrInfo *TII = getParent()->getTarget().getInstrInfo();
 601   if (TII->AnalyzeBranch(*this, TBB, FBB, Cond)) {
 602     // If we couldn't analyze the branch, examine the last instruction.
 603     // If the block doesn't end in a known control barrier, assume fallthrough
 604     // is possible. The isPredicated check is needed because this code can be
 605     // called during IfConversion, where an instruction which is normally a
 606     // Barrier is predicated and thus no longer an actual control barrier.
 607     return empty() || !back().isBarrier() || TII->isPredicated(&back());
 608   }
 609
 610   // If there is no branch, control always falls through.
 611   if (TBB == 0) return true;
 612
 613   // If there is some explicit branch to the fallthrough block, it can obviously
 614   // reach, even though the branch should get folded to fall through implicitly.
 615   if (MachineFunction::iterator(TBB) == Fallthrough ||
 616       MachineFunction::iterator(FBB) == Fallthrough)
 617     return true;
 618
 619   // If it's an unconditional branch to some block not the fall through, it
 620   // doesn't fall through.
 621   if (Cond.empty()) return false;
 622
 623   // Otherwise, if it is conditional and has no explicit false block, it falls
 624   // through.
 625   return FBB == 0;
 626 }
 627
 628 MachineBasicBlock *
 629 MachineBasicBlock::SplitCriticalEdge(MachineBasicBlock *Succ, Pass *P) {
 630   // Splitting the critical edge to a landing pad block is non-trivial. Don't do
 631   // it in this generic function.
 632   if (Succ->isLandingPad())
 633     return NULL;
 634
 635   MachineFunction *MF = getParent();
 636   DebugLoc dl;  // FIXME: this is nowhere
 637
 638   // We may need to update this's terminator, but we can't do that if
 639   // AnalyzeBranch fails. If this uses a jump table, we won't touch it.
 640   const TargetInstrInfo *TII = MF->getTarget().getInstrInfo();
 641   MachineBasicBlock *TBB = 0, *FBB = 0;
 642   SmallVector<MachineOperand, 4> Cond;
 643   if (TII->AnalyzeBranch(*this, TBB, FBB, Cond))
 644     return NULL;
 645
 646   // Avoid bugpoint weirdness: A block may end with a conditional branch but
 647   // jumps to the same MBB is either case. We have duplicate CFG edges in that
 648   // case that we can't handle. Since this never happens in properly optimized
 649   // code, just skip those edges.
 650   if (TBB && TBB == FBB) {
 651     DEBUG(dbgs() << "Won't split critical edge after degenerate BB#"
 652                  << getNumber() << '\n');
 653     return NULL;
 654   }
 655
 656   MachineBasicBlock *NMBB = MF->CreateMachineBasicBlock();
 657   MF->insert(llvm::next(MachineFunction::iterator(this)), NMBB);
 658   DEBUG(dbgs() << "Splitting critical edge:"
 659         " BB#" << getNumber()
 660         << " -- BB#" << NMBB->getNumber()
 661         << " -- BB#" << Succ->getNumber() << '\n');
 662
 663   // On some targets like Mips, branches may kill virtual registers. Make sure
 664   // that LiveVariables is properly updated after updateTerminator replaces the
 665   // terminators.
 666   LiveVariables *LV = P->getAnalysisIfAvailable<LiveVariables>();
 667
 668   // Collect a list of virtual registers killed by the terminators.
 669   SmallVector<unsigned, 4> KilledRegs;
 670   if (LV)
 671     for (instr_iterator I = getFirstInstrTerminator(), E = instr_end();
 672          I != E; ++I) {
 673       MachineInstr *MI = I;
 674       for (MachineInstr::mop_iterator OI = MI->operands_begin(),
 675            OE = MI->operands_end(); OI != OE; ++OI) {
 676         if (!OI->isReg() || OI->getReg() == 0 ||
 677             !OI->isUse() || !OI->isKill() || OI->isUndef())
 678           continue;
 679         unsigned Reg = OI->getReg();
 680         if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg) ||
 681             LV->getVarInfo(Reg).removeKill(MI)) {
 682           KilledRegs.push_back(Reg);
 683           DEBUG(dbgs() << "Removing terminator kill: " << *MI);
 684           OI->setIsKill(false);
 685         }
 686       }
 687     }
 688
 689   ReplaceUsesOfBlockWith(Succ, NMBB);
 690   updateTerminator();
 691
 692   // Insert unconditional "jump Succ" instruction in NMBB if necessary.
 693   NMBB->addSuccessor(Succ);
 694   if (!NMBB->isLayoutSuccessor(Succ)) {
 695     Cond.clear();
 696     MF->getTarget().getInstrInfo()->InsertBranch(*NMBB, Succ, NULL, Cond, dl);
 697   }
 698
 699   // Fix PHI nodes in Succ so they refer to NMBB instead of this
 700   for (MachineBasicBlock::instr_iterator
 701          i = Succ->instr_begin(),e = Succ->instr_end();
 702        i != e && i->isPHI(); ++i)
 703     for (unsigned ni = 1, ne = i->getNumOperands(); ni != ne; ni += 2)
 704       if (i->getOperand(ni+1).getMBB() == this)
 705         i->getOperand(ni+1).setMBB(NMBB);
 706
 707   // Inherit live-ins from the successor
 708   for (MachineBasicBlock::livein_iterator I = Succ->livein_begin(),
 709          E = Succ->livein_end(); I != E; ++I)
 710     NMBB->addLiveIn(*I);
 711
 712   // Update LiveVariables.
 713   const TargetRegisterInfo *TRI = MF->getTarget().getRegisterInfo();
 714   if (LV) {
 715     // Restore kills of virtual registers that were killed by the terminators.
 716     while (!KilledRegs.empty()) {
 717       unsigned Reg = KilledRegs.pop_back_val();
 718       for (instr_iterator I = instr_end(), E = instr_begin(); I != E;) {
 719         if (!(--I)->addRegisterKilled(Reg, TRI, /* addIfNotFound= */ false))
 720           continue;
 721         if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg))
 722           LV->getVarInfo(Reg).Kills.push_back(I);
 723         DEBUG(dbgs() << "Restored terminator kill: " << *I);
 724         break;
 725       }
 726     }
 727     // Update relevant live-through information.
 728     LV->addNewBlock(NMBB, this, Succ);
 729   }
 730
 731   if (MachineDominatorTree *MDT =
 732       P->getAnalysisIfAvailable<MachineDominatorTree>()) {
 733     // Update dominator information.
 734     MachineDomTreeNode *SucccDTNode = MDT->getNode(Succ);
 735
 736     bool IsNewIDom = true;
 737     for (const_pred_iterator PI = Succ->pred_begin(), E = Succ->pred_end();
 738          PI != E; ++PI) {
 739       MachineBasicBlock *PredBB = *PI;
 740       if (PredBB == NMBB)
 741         continue;
 742       if (!MDT->dominates(SucccDTNode, MDT->getNode(PredBB))) {
 743         IsNewIDom = false;
 744         break;
 745       }
 746     }
 747
 748     // We know "this" dominates the newly created basic block.
 749     MachineDomTreeNode *NewDTNode = MDT->addNewBlock(NMBB, this);
 750
 751     // If all the other predecessors of "Succ" are dominated by "Succ" itself
 752     // then the new block is the new immediate dominator of "Succ". Otherwise,
 753     // the new block doesn't dominate anything.
 754     if (IsNewIDom)
 755       MDT->changeImmediateDominator(SucccDTNode, NewDTNode);
 756   }
 757
 758   if (MachineLoopInfo *MLI = P->getAnalysisIfAvailable<MachineLoopInfo>())
 759     if (MachineLoop *TIL = MLI->getLoopFor(this)) {
 760       // If one or the other blocks were not in a loop, the new block is not
 761       // either, and thus LI doesn't need to be updated.
 762       if (MachineLoop *DestLoop = MLI->getLoopFor(Succ)) {
 763         if (TIL == DestLoop) {
 764           // Both in the same loop, the NMBB joins loop.
 765           DestLoop->addBasicBlockToLoop(NMBB, MLI->getBase());
 766         } else if (TIL->contains(DestLoop)) {
 767           // Edge from an outer loop to an inner loop.  Add to the outer loop.
 768           TIL->addBasicBlockToLoop(NMBB, MLI->getBase());
 769         } else if (DestLoop->contains(TIL)) {
 770           // Edge from an inner loop to an outer loop.  Add to the outer loop.
 771           DestLoop->addBasicBlockToLoop(NMBB, MLI->getBase());
 772         } else {
 773           // Edge from two loops with no containment relation.  Because these
 774           // are natural loops, we know that the destination block must be the
 775           // header of its loop (adding a branch into a loop elsewhere would
 776           // create an irreducible loop).
 777           assert(DestLoop->getHeader() == Succ &&
 778                  "Should not create irreducible loops!");
 779           if (MachineLoop *P = DestLoop->getParentLoop())
 780             P->addBasicBlockToLoop(NMBB, MLI->getBase());
 781         }
 782       }
 783     }
 784
 785   return NMBB;
 786 }
 787
 788 MachineBasicBlock::iterator
 789 MachineBasicBlock::erase(MachineBasicBlock::iterator I) {
 790   if (I->isBundle()) {
 791     MachineBasicBlock::iterator E = llvm::next(I);
 792     return Insts.erase(I.getInstrIterator(), E.getInstrIterator());
 793   }
 794
 795   return Insts.erase(I.getInstrIterator());
 796 }
 797
 798 MachineInstr *MachineBasicBlock::remove(MachineInstr *I) {
 799   if (I->isBundle()) {
 800     instr_iterator MII = llvm::next(I);
 801     iterator E = end();
 802     while (MII != E && MII->isInsideBundle()) {
 803       MachineInstr *MI = &*MII++;
 804       Insts.remove(MI);
 805     }
 806   }
 807
 808   return Insts.remove(I);
 809 }
 810
 811 void MachineBasicBlock::splice(MachineBasicBlock::iterator where,
 812                                MachineBasicBlock *Other,
 813                                MachineBasicBlock::iterator From) {
 814   if (From->isBundle()) {
 815     MachineBasicBlock::iterator To = llvm::next(From);
 816     Insts.splice(where.getInstrIterator(), Other->Insts,
 817                  From.getInstrIterator(), To.getInstrIterator());
 818     return;
 819   }
 820
 821   Insts.splice(where.getInstrIterator(), Other->Insts, From.getInstrIterator());
 822 }
 823
 824 /// removeFromParent - This method unlinks 'this' from the containing function,
 825 /// and returns it, but does not delete it.
 826 MachineBasicBlock *MachineBasicBlock::removeFromParent() {
 827   assert(getParent() && "Not embedded in a function!");
 828   getParent()->remove(this);
 829   return this;
 830 }
 831
 832
 833 /// eraseFromParent - This method unlinks 'this' from the containing function,
 834 /// and deletes it.
 835 void MachineBasicBlock::eraseFromParent() {
 836   assert(getParent() && "Not embedded in a function!");
 837   getParent()->erase(this);
 838 }
 839
 840
 841 /// ReplaceUsesOfBlockWith - Given a machine basic block that branched to
 842 /// 'Old', change the code and CFG so that it branches to 'New' instead.
 843 void MachineBasicBlock::ReplaceUsesOfBlockWith(MachineBasicBlock *Old,
 844                                                MachineBasicBlock *New) {
 845   assert(Old != New && "Cannot replace self with self!");
 846
 847   MachineBasicBlock::instr_iterator I = instr_end();
 848   while (I != instr_begin()) {
 849     --I;
 850     if (!I->isTerminator()) break;
 851
 852     // Scan the operands of this machine instruction, replacing any uses of Old
 853     // with New.
 854     for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i)
 855       if (I->getOperand(i).isMBB() &&
 856           I->getOperand(i).getMBB() == Old)
 857         I->getOperand(i).setMBB(New);
 858   }
 859
 860   // Update the successor information.
 861   replaceSuccessor(Old, New);
 862 }
 863
 864 /// CorrectExtraCFGEdges - Various pieces of code can cause excess edges in the
 865 /// CFG to be inserted.  If we have proven that MBB can only branch to DestA and
 866 /// DestB, remove any other MBB successors from the CFG.  DestA and DestB can be
 867 /// null.
 868 ///
 869 /// Besides DestA and DestB, retain other edges leading to LandingPads
 870 /// (currently there can be only one; we don't check or require that here).
 871 /// Note it is possible that DestA and/or DestB are LandingPads.
 872 bool MachineBasicBlock::CorrectExtraCFGEdges(MachineBasicBlock *DestA,
 873                                              MachineBasicBlock *DestB,
 874                                              bool isCond) {
 875   // The values of DestA and DestB frequently come from a call to the
 876   // 'TargetInstrInfo::AnalyzeBranch' method. We take our meaning of the initial
 877   // values from there.
 878   //
 879   // 1. If both DestA and DestB are null, then the block ends with no branches
 880   //    (it falls through to its successor).
 881   // 2. If DestA is set, DestB is null, and isCond is false, then the block ends
 882   //    with only an unconditional branch.
 883   // 3. If DestA is set, DestB is null, and isCond is true, then the block ends
 884   //    with a conditional branch that falls through to a successor (DestB).
 885   // 4. If DestA and DestB is set and isCond is true, then the block ends with a
 886   //    conditional branch followed by an unconditional branch. DestA is the
 887   //    'true' destination and DestB is the 'false' destination.
 888
 889   bool Changed = false;
 890
 891   MachineFunction::iterator FallThru =
 892     llvm::next(MachineFunction::iterator(this));
 893
 894   if (DestA == 0 && DestB == 0) {
 895     // Block falls through to successor.
 896     DestA = FallThru;
 897     DestB = FallThru;
 898   } else if (DestA != 0 && DestB == 0) {
 899     if (isCond)
 900       // Block ends in conditional jump that falls through to successor.
 901       DestB = FallThru;
 902   } else {
 903     assert(DestA && DestB && isCond &&
 904            "CFG in a bad state. Cannot correct CFG edges");
 905   }
 906
 907   // Remove superfluous edges. I.e., those which aren't destinations of this
 908   // basic block, duplicate edges, or landing pads.
 909   SmallPtrSet<const MachineBasicBlock*, 8> SeenMBBs;
 910   MachineBasicBlock::succ_iterator SI = succ_begin();
 911   while (SI != succ_end()) {
 912     const MachineBasicBlock *MBB = *SI;
 913     if (!SeenMBBs.insert(MBB) ||
 914         (MBB != DestA && MBB != DestB && !MBB->isLandingPad())) {
 915       // This is a superfluous edge, remove it.
 916       SI = removeSuccessor(SI);
 917       Changed = true;
 918     } else {
 919       ++SI;
 920     }
 921   }
 922
 923   return Changed;
 924 }
 925
 926 /// findDebugLoc - find the next valid DebugLoc starting at MBBI, skipping
 927 /// any DBG_VALUE instructions.  Return UnknownLoc if there is none.
 928 DebugLoc
 929 MachineBasicBlock::findDebugLoc(instr_iterator MBBI) {
 930   DebugLoc DL;
 931   instr_iterator E = instr_end();
 932   if (MBBI == E)
 933     return DL;
 934
 935   // Skip debug declarations, we don't want a DebugLoc from them.
 936   while (MBBI != E && MBBI->isDebugValue())
 937     MBBI++;
 938   if (MBBI != E)
 939     DL = MBBI->getDebugLoc();
 940   return DL;
 941 }
 942
 943 /// getSuccWeight - Return weight of the edge from this block to MBB.
 944 ///
 945 uint32_t MachineBasicBlock::getSuccWeight(const_succ_iterator Succ) const {
 946   if (Weights.empty())
 947     return 0;
 948
 949   return *getWeightIterator(Succ);
 950 }
 951
 952 /// getWeightIterator - Return wight iterator corresonding to the I successor
 953 /// iterator
 954 MachineBasicBlock::weight_iterator MachineBasicBlock::
 955 getWeightIterator(MachineBasicBlock::succ_iterator I) {
 956   assert(Weights.size() == Successors.size() && "Async weight list!");
 957   size_t index = std::distance(Successors.begin(), I);
 958   assert(index < Weights.size() && "Not a current successor!");
 959   return Weights.begin() + index;
 960 }
 961
 962 /// getWeightIterator - Return wight iterator corresonding to the I successor
 963 /// iterator
 964 MachineBasicBlock::const_weight_iterator MachineBasicBlock::
 965 getWeightIterator(MachineBasicBlock::const_succ_iterator I) const {
 966   assert(Weights.size() == Successors.size() && "Async weight list!");
 967   const size_t index = std::distance(Successors.begin(), I);
 968   assert(index < Weights.size() && "Not a current successor!");
 969   return Weights.begin() + index;
 970 }
 971
 972 void llvm::WriteAsOperand(raw_ostream &OS, const MachineBasicBlock *MBB,
 973                           bool t) {
 974   OS << "BB#" << MBB->getNumber();
 975 }
 976