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/ADT/SmallPtrSet.h"
  16 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
  17 #include "llvm/Assembly/Writer.h"
  18 #include "llvm/CodeGen/LiveVariables.h"
  19 #include "llvm/CodeGen/MachineDominators.h"
  20 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  21 #include "llvm/CodeGen/MachineLoopInfo.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/SlotIndexes.h"
  23 #include "llvm/IR/BasicBlock.h"
  24 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
  25 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
  26 #include "llvm/MC/MCContext.h"
  27 #include "llvm/Support/Debug.h"
  28 #include "llvm/Support/LeakDetector.h"
  29 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  30 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  31 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  32 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.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 == E || !I->isInsideBundle()) &&
 149          "First non-phi MI cannot be inside a bundle!");
 150   return I;
 151 }
 152
 153 MachineBasicBlock::iterator
 154 MachineBasicBlock::SkipPHIsAndLabels(MachineBasicBlock::iterator I) {
 155   iterator E = end();
 156   while (I != E && (I->isPHI() || I->isLabel() || I->isDebugValue()))
 157     ++I;
 158   // FIXME: This needs to change if we wish to bundle labels / dbg_values
 159   // inside the bundle.
 160   assert((I == E || !I->isInsideBundle()) &&
 161          "First non-phi / non-label instruction is inside a bundle!");
 162   return I;
 163 }
 164
 165 MachineBasicBlock::iterator MachineBasicBlock::getFirstTerminator() {
 166   iterator B = begin(), E = end(), I = E;
 167   while (I != B && ((--I)->isTerminator() || I->isDebugValue()))
 168     ; /*noop */
 169   while (I != E && !I->isTerminator())
 170     ++I;
 171   return I;
 172 }
 173
 174 MachineBasicBlock::const_iterator
 175 MachineBasicBlock::getFirstTerminator() const {
 176   const_iterator B = begin(), E = end(), I = E;
 177   while (I != B && ((--I)->isTerminator() || I->isDebugValue()))
 178     ; /*noop */
 179   while (I != E && !I->isTerminator())
 180     ++I;
 181   return I;
 182 }
 183
 184 MachineBasicBlock::instr_iterator MachineBasicBlock::getFirstInstrTerminator() {
 185   instr_iterator B = instr_begin(), E = instr_end(), I = E;
 186   while (I != B && ((--I)->isTerminator() || I->isDebugValue()))
 187     ; /*noop */
 188   while (I != E && !I->isTerminator())
 189     ++I;
 190   return I;
 191 }
 192
 193 MachineBasicBlock::iterator MachineBasicBlock::getLastNonDebugInstr() {
 194   // Skip over end-of-block dbg_value instructions.
 195   instr_iterator B = instr_begin(), I = instr_end();
 196   while (I != B) {
 197     --I;
 198     // Return instruction that starts a bundle.
 199     if (I->isDebugValue() || I->isInsideBundle())
 200       continue;
 201     return I;
 202   }
 203   // The block is all debug values.
 204   return end();
 205 }
 206
 207 MachineBasicBlock::const_iterator
 208 MachineBasicBlock::getLastNonDebugInstr() const {
 209   // Skip over end-of-block dbg_value instructions.
 210   const_instr_iterator B = instr_begin(), I = instr_end();
 211   while (I != B) {
 212     --I;
 213     // Return instruction that starts a bundle.
 214     if (I->isDebugValue() || I->isInsideBundle())
 215       continue;
 216     return I;
 217   }
 218   // The block is all debug values.
 219   return end();
 220 }
 221
 222 const MachineBasicBlock *MachineBasicBlock::getLandingPadSuccessor() const {
 223   // A block with a landing pad successor only has one other successor.
 224   if (succ_size() > 2)
 225     return 0;
 226   for (const_succ_iterator I = succ_begin(), E = succ_end(); I != E; ++I)
 227     if ((*I)->isLandingPad())
 228       return *I;
 229   return 0;
 230 }
 231
 232 #if !defined(NDEBUG) || defined(LLVM_ENABLE_DUMP)
 233 void MachineBasicBlock::dump() const {
 234   print(dbgs());
 235 }
 236 #endif
 237
 238 StringRef MachineBasicBlock::getName() const {
 239   if (const BasicBlock *LBB = getBasicBlock())
 240     return LBB->getName();
 241   else
 242     return "(null)";
 243 }
 244
 245 /// Return a hopefully unique identifier for this block.
 246 std::string MachineBasicBlock::getFullName() const {
 247   std::string Name;
 248   if (getParent())
 249     Name = (getParent()->getName() + ":").str();
 250   if (getBasicBlock())
 251     Name += getBasicBlock()->getName();
 252   else
 253     Name += (Twine("BB") + Twine(getNumber())).str();
 254   return Name;
 255 }
 256
 257 void MachineBasicBlock::print(raw_ostream &OS, SlotIndexes *Indexes) const {
 258   const MachineFunction *MF = getParent();
 259   if (!MF) {
 260     OS << "Can't print out MachineBasicBlock because parent MachineFunction"
 261        << " is null\n";
 262     return;
 263   }
 264
 265   if (Indexes)
 266     OS << Indexes->getMBBStartIdx(this) << '\t';
 267
 268   OS << "BB#" << getNumber() << ": ";
 269
 270   const char *Comma = "";
 271   if (const BasicBlock *LBB = getBasicBlock()) {
 272     OS << Comma << "derived from LLVM BB ";
 273     WriteAsOperand(OS, LBB, /*PrintType=*/false);
 274     Comma = ", ";
 275   }
 276   if (isLandingPad()) { OS << Comma << "EH LANDING PAD"; Comma = ", "; }
 277   if (hasAddressTaken()) { OS << Comma << "ADDRESS TAKEN"; Comma = ", "; }
 278   if (Alignment)
 279     OS << Comma << "Align " << Alignment << " (" << (1u << Alignment)
 280        << " bytes)";
 281
 282   OS << '\n';
 283
 284   const TargetRegisterInfo *TRI = MF->getTarget().getRegisterInfo();
 285   if (!livein_empty()) {
 286     if (Indexes) OS << '\t';
 287     OS << "    Live Ins:";
 288     for (livein_iterator I = livein_begin(),E = livein_end(); I != E; ++I)
 289       OS << ' ' << PrintReg(*I, TRI);
 290     OS << '\n';
 291   }
 292   // Print the preds of this block according to the CFG.
 293   if (!pred_empty()) {
 294     if (Indexes) OS << '\t';
 295     OS << "    Predecessors according to CFG:";
 296     for (const_pred_iterator PI = pred_begin(), E = pred_end(); PI != E; ++PI)
 297       OS << " BB#" << (*PI)->getNumber();
 298     OS << '\n';
 299   }
 300
 301   for (const_instr_iterator I = instr_begin(); I != instr_end(); ++I) {
 302     if (Indexes) {
 303       if (Indexes->hasIndex(I))
 304         OS << Indexes->getInstructionIndex(I);
 305       OS << '\t';
 306     }
 307     OS << '\t';
 308     if (I->isInsideBundle())
 309       OS << "  * ";
 310     I->print(OS, &getParent()->getTarget());
 311   }
 312
 313   // Print the successors of this block according to the CFG.
 314   if (!succ_empty()) {
 315     if (Indexes) OS << '\t';
 316     OS << "    Successors according to CFG:";
 317     for (const_succ_iterator SI = succ_begin(), E = succ_end(); SI != E; ++SI) {
 318       OS << " BB#" << (*SI)->getNumber();
 319       if (!Weights.empty())
 320         OS << '(' << *getWeightIterator(SI) << ')';
 321     }
 322     OS << '\n';
 323   }
 324 }
 325
 326 void MachineBasicBlock::removeLiveIn(unsigned Reg) {
 327   std::vector<unsigned>::iterator I =
 328     std::find(LiveIns.begin(), LiveIns.end(), Reg);
 329   if (I != LiveIns.end())
 330     LiveIns.erase(I);
 331 }
 332
 333 bool MachineBasicBlock::isLiveIn(unsigned Reg) const {
 334   livein_iterator I = std::find(livein_begin(), livein_end(), Reg);
 335   return I != livein_end();
 336 }
 337
 338 void MachineBasicBlock::moveBefore(MachineBasicBlock *NewAfter) {
 339   getParent()->splice(NewAfter, this);
 340 }
 341
 342 void MachineBasicBlock::moveAfter(MachineBasicBlock *NewBefore) {
 343   MachineFunction::iterator BBI = NewBefore;
 344   getParent()->splice(++BBI, this);
 345 }
 346
 347 void MachineBasicBlock::updateTerminator() {
 348   const TargetInstrInfo *TII = getParent()->getTarget().getInstrInfo();
 349   // A block with no successors has no concerns with fall-through edges.
 350   if (this->succ_empty()) return;
 351
 352   MachineBasicBlock *TBB = 0, *FBB = 0;
 353   SmallVector<MachineOperand, 4> Cond;
 354   DebugLoc dl;  // FIXME: this is nowhere
 355   bool B = TII->AnalyzeBranch(*this, TBB, FBB, Cond);
 356   (void) B;
 357   assert(!B && "UpdateTerminators requires analyzable predecessors!");
 358   if (Cond.empty()) {
 359     if (TBB) {
 360       // The block has an unconditional branch. If its successor is now
 361       // its layout successor, delete the branch.
 362       if (isLayoutSuccessor(TBB))
 363         TII->RemoveBranch(*this);
 364     } else {
 365       // The block has an unconditional fallthrough. If its successor is not
 366       // its layout successor, insert a branch. First we have to locate the
 367       // only non-landing-pad successor, as that is the fallthrough block.
 368       for (succ_iterator SI = succ_begin(), SE = succ_end(); SI != SE; ++SI) {
 369         if ((*SI)->isLandingPad())
 370           continue;
 371         assert(!TBB && "Found more than one non-landing-pad successor!");
 372         TBB = *SI;
 373       }
 374
 375       // If there is no non-landing-pad successor, the block has no
 376       // fall-through edges to be concerned with.
 377       if (!TBB)
 378         return;
 379
 380       // Finally update the unconditional successor to be reached via a branch
 381       // if it would not be reached by fallthrough.
 382       if (!isLayoutSuccessor(TBB))
 383         TII->InsertBranch(*this, TBB, 0, Cond, dl);
 384     }
 385   } else {
 386     if (FBB) {
 387       // The block has a non-fallthrough conditional branch. If one of its
 388       // successors is its layout successor, rewrite it to a fallthrough
 389       // conditional branch.
 390       if (isLayoutSuccessor(TBB)) {
 391         if (TII->ReverseBranchCondition(Cond))
 392           return;
 393         TII->RemoveBranch(*this);
 394         TII->InsertBranch(*this, FBB, 0, Cond, dl);
 395       } else if (isLayoutSuccessor(FBB)) {
 396         TII->RemoveBranch(*this);
 397         TII->InsertBranch(*this, TBB, 0, Cond, dl);
 398       }
 399     } else {
 400       // Walk through the successors and find the successor which is not
 401       // a landing pad and is not the conditional branch destination (in TBB)
 402       // as the fallthrough successor.
 403       MachineBasicBlock *FallthroughBB = 0;
 404       for (succ_iterator SI = succ_begin(), SE = succ_end(); SI != SE; ++SI) {
 405         if ((*SI)->isLandingPad() || *SI == TBB)
 406           continue;
 407         assert(!FallthroughBB && "Found more than one fallthrough successor.");
 408         FallthroughBB = *SI;
 409       }
 410       if (!FallthroughBB && canFallThrough()) {
 411         // We fallthrough to the same basic block as the conditional jump
 412         // targets. Remove the conditional jump, leaving unconditional
 413         // fallthrough.
 414         // FIXME: This does not seem like a reasonable pattern to support, but it
 415         // has been seen in the wild coming out of degenerate ARM test cases.
 416         TII->RemoveBranch(*this);
 417
 418         // Finally update the unconditional successor to be reached via a branch
 419         // if it would not be reached by fallthrough.
 420         if (!isLayoutSuccessor(TBB))
 421           TII->InsertBranch(*this, TBB, 0, Cond, dl);
 422         return;
 423       }
 424
 425       // The block has a fallthrough conditional branch.
 426       if (isLayoutSuccessor(TBB)) {
 427         if (TII->ReverseBranchCondition(Cond)) {
 428           // We can't reverse the condition, add an unconditional branch.
 429           Cond.clear();
 430           TII->InsertBranch(*this, FallthroughBB, 0, Cond, dl);
 431           return;
 432         }
 433         TII->RemoveBranch(*this);
 434         TII->InsertBranch(*this, FallthroughBB, 0, Cond, dl);
 435       } else if (!isLayoutSuccessor(FallthroughBB)) {
 436         TII->RemoveBranch(*this);
 437         TII->InsertBranch(*this, TBB, FallthroughBB, Cond, dl);
 438       }
 439     }
 440   }
 441 }
 442
 443 void MachineBasicBlock::addSuccessor(MachineBasicBlock *succ, uint32_t weight) {
 444
 445   // If we see non-zero value for the first time it means we actually use Weight
 446   // list, so we fill all Weights with 0's.
 447   if (weight != 0 && Weights.empty())
 448     Weights.resize(Successors.size());
 449
 450   if (weight != 0 || !Weights.empty())
 451     Weights.push_back(weight);
 452
 453    Successors.push_back(succ);
 454    succ->addPredecessor(this);
 455  }
 456
 457 void MachineBasicBlock::removeSuccessor(MachineBasicBlock *succ) {
 458   succ->removePredecessor(this);
 459   succ_iterator I = std::find(Successors.begin(), Successors.end(), succ);
 460   assert(I != Successors.end() && "Not a current successor!");
 461
 462   // If Weight list is empty it means we don't use it (disabled optimization).
 463   if (!Weights.empty()) {
 464     weight_iterator WI = getWeightIterator(I);
 465     Weights.erase(WI);
 466   }
 467
 468   Successors.erase(I);
 469 }
 470
 471 MachineBasicBlock::succ_iterator
 472 MachineBasicBlock::removeSuccessor(succ_iterator I) {
 473   assert(I != Successors.end() && "Not a current successor!");
 474
 475   // If Weight list is empty it means we don't use it (disabled optimization).
 476   if (!Weights.empty()) {
 477     weight_iterator WI = getWeightIterator(I);
 478     Weights.erase(WI);
 479   }
 480
 481   (*I)->removePredecessor(this);
 482   return Successors.erase(I);
 483 }
 484
 485 void MachineBasicBlock::replaceSuccessor(MachineBasicBlock *Old,
 486                                          MachineBasicBlock *New) {
 487   if (Old == New)
 488     return;
 489
 490   succ_iterator E = succ_end();
 491   succ_iterator NewI = E;
 492   succ_iterator OldI = E;
 493   for (succ_iterator I = succ_begin(); I != E; ++I) {
 494     if (*I == Old) {
 495       OldI = I;
 496       if (NewI != E)
 497         break;
 498     }
 499     if (*I == New) {
 500       NewI = I;
 501       if (OldI != E)
 502         break;
 503     }
 504   }
 505   assert(OldI != E && "Old is not a successor of this block");
 506   Old->removePredecessor(this);
 507
 508   // If New isn't already a successor, let it take Old's place.
 509   if (NewI == E) {
 510     New->addPredecessor(this);
 511     *OldI = New;
 512     return;
 513   }
 514
 515   // New is already a successor.
 516   // Update its weight instead of adding a duplicate edge.
 517   if (!Weights.empty()) {
 518     weight_iterator OldWI = getWeightIterator(OldI);
 519     *getWeightIterator(NewI) += *OldWI;
 520     Weights.erase(OldWI);
 521   }
 522   Successors.erase(OldI);
 523 }
 524
 525 void MachineBasicBlock::addPredecessor(MachineBasicBlock *pred) {
 526   Predecessors.push_back(pred);
 527 }
 528
 529 void MachineBasicBlock::removePredecessor(MachineBasicBlock *pred) {
 530   pred_iterator I = std::find(Predecessors.begin(), Predecessors.end(), pred);
 531   assert(I != Predecessors.end() && "Pred is not a predecessor of this block!");
 532   Predecessors.erase(I);
 533 }
 534
 535 void MachineBasicBlock::transferSuccessors(MachineBasicBlock *fromMBB) {
 536   if (this == fromMBB)
 537     return;
 538
 539   while (!fromMBB->succ_empty()) {
 540     MachineBasicBlock *Succ = *fromMBB->succ_begin();
 541     uint32_t Weight = 0;
 542
 543     // If Weight list is empty it means we don't use it (disabled optimization).
 544     if (!fromMBB->Weights.empty())
 545       Weight = *fromMBB->Weights.begin();
 546
 547     addSuccessor(Succ, Weight);
 548     fromMBB->removeSuccessor(Succ);
 549   }
 550 }
 551
 552 void
 553 MachineBasicBlock::transferSuccessorsAndUpdatePHIs(MachineBasicBlock *fromMBB) {
 554   if (this == fromMBB)
 555     return;
 556
 557   while (!fromMBB->succ_empty()) {
 558     MachineBasicBlock *Succ = *fromMBB->succ_begin();
 559     uint32_t Weight = 0;
 560     if (!fromMBB->Weights.empty())
 561       Weight = *fromMBB->Weights.begin();
 562     addSuccessor(Succ, Weight);
 563     fromMBB->removeSuccessor(Succ);
 564
 565     // Fix up any PHI nodes in the successor.
 566     for (MachineBasicBlock::instr_iterator MI = Succ->instr_begin(),
 567            ME = Succ->instr_end(); MI != ME && MI->isPHI(); ++MI)
 568       for (unsigned i = 2, e = MI->getNumOperands()+1; i != e; i += 2) {
 569         MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 570         if (MO.getMBB() == fromMBB)
 571           MO.setMBB(this);
 572       }
 573   }
 574 }
 575
 576 bool MachineBasicBlock::isPredecessor(const MachineBasicBlock *MBB) const {
 577   return std::find(pred_begin(), pred_end(), MBB) != pred_end();
 578 }
 579
 580 bool MachineBasicBlock::isSuccessor(const MachineBasicBlock *MBB) const {
 581   return std::find(succ_begin(), succ_end(), MBB) != succ_end();
 582 }
 583
 584 bool MachineBasicBlock::isLayoutSuccessor(const MachineBasicBlock *MBB) const {
 585   MachineFunction::const_iterator I(this);
 586   return llvm::next(I) == MachineFunction::const_iterator(MBB);
 587 }
 588
 589 bool MachineBasicBlock::canFallThrough() {
 590   MachineFunction::iterator Fallthrough = this;
 591   ++Fallthrough;
 592   // If FallthroughBlock is off the end of the function, it can't fall through.
 593   if (Fallthrough == getParent()->end())
 594     return false;
 595
 596   // If FallthroughBlock isn't a successor, no fallthrough is possible.
 597   if (!isSuccessor(Fallthrough))
 598     return false;
 599
 600   // Analyze the branches, if any, at the end of the block.
 601   MachineBasicBlock *TBB = 0, *FBB = 0;
 602   SmallVector<MachineOperand, 4> Cond;
 603   const TargetInstrInfo *TII = getParent()->getTarget().getInstrInfo();
 604   if (TII->AnalyzeBranch(*this, TBB, FBB, Cond)) {
 605     // If we couldn't analyze the branch, examine the last instruction.
 606     // If the block doesn't end in a known control barrier, assume fallthrough
 607     // is possible. The isPredicated check is needed because this code can be
 608     // called during IfConversion, where an instruction which is normally a
 609     // Barrier is predicated and thus no longer an actual control barrier.
 610     return empty() || !back().isBarrier() || TII->isPredicated(&back());
 611   }
 612
 613   // If there is no branch, control always falls through.
 614   if (TBB == 0) return true;
 615
 616   // If there is some explicit branch to the fallthrough block, it can obviously
 617   // reach, even though the branch should get folded to fall through implicitly.
 618   if (MachineFunction::iterator(TBB) == Fallthrough ||
 619       MachineFunction::iterator(FBB) == Fallthrough)
 620     return true;
 621
 622   // If it's an unconditional branch to some block not the fall through, it
 623   // doesn't fall through.
 624   if (Cond.empty()) return false;
 625
 626   // Otherwise, if it is conditional and has no explicit false block, it falls
 627   // through.
 628   return FBB == 0;
 629 }
 630
 631 MachineBasicBlock *
 632 MachineBasicBlock::SplitCriticalEdge(MachineBasicBlock *Succ, Pass *P) {
 633   // Splitting the critical edge to a landing pad block is non-trivial. Don't do
 634   // it in this generic function.
 635   if (Succ->isLandingPad())
 636     return NULL;
 637
 638   MachineFunction *MF = getParent();
 639   DebugLoc dl;  // FIXME: this is nowhere
 640
 641   // We may need to update this's terminator, but we can't do that if
 642   // AnalyzeBranch fails. If this uses a jump table, we won't touch it.
 643   const TargetInstrInfo *TII = MF->getTarget().getInstrInfo();
 644   MachineBasicBlock *TBB = 0, *FBB = 0;
 645   SmallVector<MachineOperand, 4> Cond;
 646   if (TII->AnalyzeBranch(*this, TBB, FBB, Cond))
 647     return NULL;
 648
 649   // Avoid bugpoint weirdness: A block may end with a conditional branch but
 650   // jumps to the same MBB is either case. We have duplicate CFG edges in that
 651   // case that we can't handle. Since this never happens in properly optimized
 652   // code, just skip those edges.
 653   if (TBB && TBB == FBB) {
 654     DEBUG(dbgs() << "Won't split critical edge after degenerate BB#"
 655                  << getNumber() << '\n');
 656     return NULL;
 657   }
 658
 659   MachineBasicBlock *NMBB = MF->CreateMachineBasicBlock();
 660   MF->insert(llvm::next(MachineFunction::iterator(this)), NMBB);
 661   DEBUG(dbgs() << "Splitting critical edge:"
 662         " BB#" << getNumber()
 663         << " -- BB#" << NMBB->getNumber()
 664         << " -- BB#" << Succ->getNumber() << '\n');
 665   SlotIndexes *Indexes = P->getAnalysisIfAvailable<SlotIndexes>();
 666   if (Indexes)
 667     Indexes->insertMBBInMaps(NMBB);
 668
 669   // On some targets like Mips, branches may kill virtual registers. Make sure
 670   // that LiveVariables is properly updated after updateTerminator replaces the
 671   // terminators.
 672   LiveVariables *LV = P->getAnalysisIfAvailable<LiveVariables>();
 673
 674   // Collect a list of virtual registers killed by the terminators.
 675   SmallVector<unsigned, 4> KilledRegs;
 676   if (LV)
 677     for (instr_iterator I = getFirstInstrTerminator(), E = instr_end();
 678          I != E; ++I) {
 679       MachineInstr *MI = I;
 680       for (MachineInstr::mop_iterator OI = MI->operands_begin(),
 681            OE = MI->operands_end(); OI != OE; ++OI) {
 682         if (!OI->isReg() || OI->getReg() == 0 ||
 683             !OI->isUse() || !OI->isKill() || OI->isUndef())
 684           continue;
 685         unsigned Reg = OI->getReg();
 686         if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg) ||
 687             LV->getVarInfo(Reg).removeKill(MI)) {
 688           KilledRegs.push_back(Reg);
 689           DEBUG(dbgs() << "Removing terminator kill: " << *MI);
 690           OI->setIsKill(false);
 691         }
 692       }
 693     }
 694
 695   ReplaceUsesOfBlockWith(Succ, NMBB);
 696
 697   // If updateTerminator() removes instructions, we need to remove them from
 698   // SlotIndexes.
 699   SmallVector<MachineInstr*, 4> Terminators;
 700   if (Indexes) {
 701     for (instr_iterator I = getFirstInstrTerminator(), E = instr_end();
 702          I != E; ++I)
 703       Terminators.push_back(I);
 704   }
 705
 706   updateTerminator();
 707
 708   if (Indexes) {
 709     SmallVector<MachineInstr*, 4> NewTerminators;
 710     for (instr_iterator I = getFirstInstrTerminator(), E = instr_end();
 711          I != E; ++I)
 712       NewTerminators.push_back(I);
 713
 714     for (SmallVectorImpl<MachineInstr*>::iterator I = Terminators.begin(),
 715         E = Terminators.end(); I != E; ++I) {
 716       if (std::find(NewTerminators.begin(), NewTerminators.end(), *I) ==
 717           NewTerminators.end())
 718        Indexes->removeMachineInstrFromMaps(*I);
 719     }
 720   }
 721
 722   // Insert unconditional "jump Succ" instruction in NMBB if necessary.
 723   NMBB->addSuccessor(Succ);
 724   if (!NMBB->isLayoutSuccessor(Succ)) {
 725     Cond.clear();
 726     MF->getTarget().getInstrInfo()->InsertBranch(*NMBB, Succ, NULL, Cond, dl);
 727
 728     if (Indexes) {
 729       for (instr_iterator I = NMBB->instr_begin(), E = NMBB->instr_end();
 730            I != E; ++I) {
 731         // Some instructions may have been moved to NMBB by updateTerminator(),
 732         // so we first remove any instruction that already has an index.
 733         if (Indexes->hasIndex(I))
 734           Indexes->removeMachineInstrFromMaps(I);
 735         Indexes->insertMachineInstrInMaps(I);
 736       }
 737     }
 738   }
 739
 740   // Fix PHI nodes in Succ so they refer to NMBB instead of this
 741   for (MachineBasicBlock::instr_iterator
 742          i = Succ->instr_begin(),e = Succ->instr_end();
 743        i != e && i->isPHI(); ++i)
 744     for (unsigned ni = 1, ne = i->getNumOperands(); ni != ne; ni += 2)
 745       if (i->getOperand(ni+1).getMBB() == this)
 746         i->getOperand(ni+1).setMBB(NMBB);
 747
 748   // Inherit live-ins from the successor
 749   for (MachineBasicBlock::livein_iterator I = Succ->livein_begin(),
 750          E = Succ->livein_end(); I != E; ++I)
 751     NMBB->addLiveIn(*I);
 752
 753   // Update LiveVariables.
 754   const TargetRegisterInfo *TRI = MF->getTarget().getRegisterInfo();
 755   if (LV) {
 756     // Restore kills of virtual registers that were killed by the terminators.
 757     while (!KilledRegs.empty()) {
 758       unsigned Reg = KilledRegs.pop_back_val();
 759       for (instr_iterator I = instr_end(), E = instr_begin(); I != E;) {
 760         if (!(--I)->addRegisterKilled(Reg, TRI, /* addIfNotFound= */ false))
 761           continue;
 762         if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg))
 763           LV->getVarInfo(Reg).Kills.push_back(I);
 764         DEBUG(dbgs() << "Restored terminator kill: " << *I);
 765         break;
 766       }
 767     }
 768     // Update relevant live-through information.
 769     LV->addNewBlock(NMBB, this, Succ);
 770   }
 771
 772   if (MachineDominatorTree *MDT =
 773       P->getAnalysisIfAvailable<MachineDominatorTree>()) {
 774     // Update dominator information.
 775     MachineDomTreeNode *SucccDTNode = MDT->getNode(Succ);
 776
 777     bool IsNewIDom = true;
 778     for (const_pred_iterator PI = Succ->pred_begin(), E = Succ->pred_end();
 779          PI != E; ++PI) {
 780       MachineBasicBlock *PredBB = *PI;
 781       if (PredBB == NMBB)
 782         continue;
 783       if (!MDT->dominates(SucccDTNode, MDT->getNode(PredBB))) {
 784         IsNewIDom = false;
 785         break;
 786       }
 787     }
 788
 789     // We know "this" dominates the newly created basic block.
 790     MachineDomTreeNode *NewDTNode = MDT->addNewBlock(NMBB, this);
 791
 792     // If all the other predecessors of "Succ" are dominated by "Succ" itself
 793     // then the new block is the new immediate dominator of "Succ". Otherwise,
 794     // the new block doesn't dominate anything.
 795     if (IsNewIDom)
 796       MDT->changeImmediateDominator(SucccDTNode, NewDTNode);
 797   }
 798
 799   if (MachineLoopInfo *MLI = P->getAnalysisIfAvailable<MachineLoopInfo>())
 800     if (MachineLoop *TIL = MLI->getLoopFor(this)) {
 801       // If one or the other blocks were not in a loop, the new block is not
 802       // either, and thus LI doesn't need to be updated.
 803       if (MachineLoop *DestLoop = MLI->getLoopFor(Succ)) {
 804         if (TIL == DestLoop) {
 805           // Both in the same loop, the NMBB joins loop.
 806           DestLoop->addBasicBlockToLoop(NMBB, MLI->getBase());
 807         } else if (TIL->contains(DestLoop)) {
 808           // Edge from an outer loop to an inner loop.  Add to the outer loop.
 809           TIL->addBasicBlockToLoop(NMBB, MLI->getBase());
 810         } else if (DestLoop->contains(TIL)) {
 811           // Edge from an inner loop to an outer loop.  Add to the outer loop.
 812           DestLoop->addBasicBlockToLoop(NMBB, MLI->getBase());
 813         } else {
 814           // Edge from two loops with no containment relation.  Because these
 815           // are natural loops, we know that the destination block must be the
 816           // header of its loop (adding a branch into a loop elsewhere would
 817           // create an irreducible loop).
 818           assert(DestLoop->getHeader() == Succ &&
 819                  "Should not create irreducible loops!");
 820           if (MachineLoop *P = DestLoop->getParentLoop())
 821             P->addBasicBlockToLoop(NMBB, MLI->getBase());
 822         }
 823       }
 824     }
 825
 826   return NMBB;
 827 }
 828
 829 /// Prepare MI to be removed from its bundle. This fixes bundle flags on MI's
 830 /// neighboring instructions so the bundle won't be broken by removing MI.
 831 static void unbundleSingleMI(MachineInstr *MI) {
 832   // Removing the first instruction in a bundle.
 833   if (MI->isBundledWithSucc() && !MI->isBundledWithPred())
 834     MI->unbundleFromSucc();
 835   // Removing the last instruction in a bundle.
 836   if (MI->isBundledWithPred() && !MI->isBundledWithSucc())
 837     MI->unbundleFromPred();
 838   // If MI is not bundled, or if it is internal to a bundle, the neighbor flags
 839   // are already fine.
 840 }
 841
 842 MachineBasicBlock::instr_iterator
 843 MachineBasicBlock::erase(MachineBasicBlock::instr_iterator I) {
 844   unbundleSingleMI(I);
 845   return Insts.erase(I);
 846 }
 847
 848 MachineInstr *MachineBasicBlock::remove_instr(MachineInstr *MI) {
 849   unbundleSingleMI(MI);
 850   MI->clearFlag(MachineInstr::BundledPred);
 851   MI->clearFlag(MachineInstr::BundledSucc);
 852   return Insts.remove(MI);
 853 }
 854
 855 MachineBasicBlock::instr_iterator
 856 MachineBasicBlock::insert(instr_iterator I, MachineInstr *MI) {
 857   assert(!MI->isBundledWithPred() && !MI->isBundledWithSucc() &&
 858          "Cannot insert instruction with bundle flags");
 859   // Set the bundle flags when inserting inside a bundle.
 860   if (I != instr_end() && I->isBundledWithPred()) {
 861     MI->setFlag(MachineInstr::BundledPred);
 862     MI->setFlag(MachineInstr::BundledSucc);
 863   }
 864   return Insts.insert(I, MI);
 865 }
 866
 867 /// removeFromParent - This method unlinks 'this' from the containing function,
 868 /// and returns it, but does not delete it.
 869 MachineBasicBlock *MachineBasicBlock::removeFromParent() {
 870   assert(getParent() && "Not embedded in a function!");
 871   getParent()->remove(this);
 872   return this;
 873 }
 874
 875
 876 /// eraseFromParent - This method unlinks 'this' from the containing function,
 877 /// and deletes it.
 878 void MachineBasicBlock::eraseFromParent() {
 879   assert(getParent() && "Not embedded in a function!");
 880   getParent()->erase(this);
 881 }
 882
 883
 884 /// ReplaceUsesOfBlockWith - Given a machine basic block that branched to
 885 /// 'Old', change the code and CFG so that it branches to 'New' instead.
 886 void MachineBasicBlock::ReplaceUsesOfBlockWith(MachineBasicBlock *Old,
 887                                                MachineBasicBlock *New) {
 888   assert(Old != New && "Cannot replace self with self!");
 889
 890   MachineBasicBlock::instr_iterator I = instr_end();
 891   while (I != instr_begin()) {
 892     --I;
 893     if (!I->isTerminator()) break;
 894
 895     // Scan the operands of this machine instruction, replacing any uses of Old
 896     // with New.
 897     for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i)
 898       if (I->getOperand(i).isMBB() &&
 899           I->getOperand(i).getMBB() == Old)
 900         I->getOperand(i).setMBB(New);
 901   }
 902
 903   // Update the successor information.
 904   replaceSuccessor(Old, New);
 905 }
 906
 907 /// CorrectExtraCFGEdges - Various pieces of code can cause excess edges in the
 908 /// CFG to be inserted.  If we have proven that MBB can only branch to DestA and
 909 /// DestB, remove any other MBB successors from the CFG.  DestA and DestB can be
 910 /// null.
 911 ///
 912 /// Besides DestA and DestB, retain other edges leading to LandingPads
 913 /// (currently there can be only one; we don't check or require that here).
 914 /// Note it is possible that DestA and/or DestB are LandingPads.
 915 bool MachineBasicBlock::CorrectExtraCFGEdges(MachineBasicBlock *DestA,
 916                                              MachineBasicBlock *DestB,
 917                                              bool isCond) {
 918   // The values of DestA and DestB frequently come from a call to the
 919   // 'TargetInstrInfo::AnalyzeBranch' method. We take our meaning of the initial
 920   // values from there.
 921   //
 922   // 1. If both DestA and DestB are null, then the block ends with no branches
 923   //    (it falls through to its successor).
 924   // 2. If DestA is set, DestB is null, and isCond is false, then the block ends
 925   //    with only an unconditional branch.
 926   // 3. If DestA is set, DestB is null, and isCond is true, then the block ends
 927   //    with a conditional branch that falls through to a successor (DestB).
 928   // 4. If DestA and DestB is set and isCond is true, then the block ends with a
 929   //    conditional branch followed by an unconditional branch. DestA is the
 930   //    'true' destination and DestB is the 'false' destination.
 931
 932   bool Changed = false;
 933
 934   MachineFunction::iterator FallThru =
 935     llvm::next(MachineFunction::iterator(this));
 936
 937   if (DestA == 0 && DestB == 0) {
 938     // Block falls through to successor.
 939     DestA = FallThru;
 940     DestB = FallThru;
 941   } else if (DestA != 0 && DestB == 0) {
 942     if (isCond)
 943       // Block ends in conditional jump that falls through to successor.
 944       DestB = FallThru;
 945   } else {
 946     assert(DestA && DestB && isCond &&
 947            "CFG in a bad state. Cannot correct CFG edges");
 948   }
 949
 950   // Remove superfluous edges. I.e., those which aren't destinations of this
 951   // basic block, duplicate edges, or landing pads.
 952   SmallPtrSet<const MachineBasicBlock*, 8> SeenMBBs;
 953   MachineBasicBlock::succ_iterator SI = succ_begin();
 954   while (SI != succ_end()) {
 955     const MachineBasicBlock *MBB = *SI;
 956     if (!SeenMBBs.insert(MBB) ||
 957         (MBB != DestA && MBB != DestB && !MBB->isLandingPad())) {
 958       // This is a superfluous edge, remove it.
 959       SI = removeSuccessor(SI);
 960       Changed = true;
 961     } else {
 962       ++SI;
 963     }
 964   }
 965
 966   return Changed;
 967 }
 968
 969 /// findDebugLoc - find the next valid DebugLoc starting at MBBI, skipping
 970 /// any DBG_VALUE instructions.  Return UnknownLoc if there is none.
 971 DebugLoc
 972 MachineBasicBlock::findDebugLoc(instr_iterator MBBI) {
 973   DebugLoc DL;
 974   instr_iterator E = instr_end();
 975   if (MBBI == E)
 976     return DL;
 977
 978   // Skip debug declarations, we don't want a DebugLoc from them.
 979   while (MBBI != E && MBBI->isDebugValue())
 980     MBBI++;
 981   if (MBBI != E)
 982     DL = MBBI->getDebugLoc();
 983   return DL;
 984 }
 985
 986 /// getSuccWeight - Return weight of the edge from this block to MBB.
 987 ///
 988 uint32_t MachineBasicBlock::getSuccWeight(const_succ_iterator Succ) const {
 989   if (Weights.empty())
 990     return 0;
 991
 992   return *getWeightIterator(Succ);
 993 }
 994
 995 /// getWeightIterator - Return wight iterator corresonding to the I successor
 996 /// iterator
 997 MachineBasicBlock::weight_iterator MachineBasicBlock::
 998 getWeightIterator(MachineBasicBlock::succ_iterator I) {
 999   assert(Weights.size() == Successors.size() && "Async weight list!");
1000   size_t index = std::distance(Successors.begin(), I);
1001   assert(index < Weights.size() && "Not a current successor!");
1002   return Weights.begin() + index;
1003 }
1004
1005 /// getWeightIterator - Return wight iterator corresonding to the I successor
1006 /// iterator
1007 MachineBasicBlock::const_weight_iterator MachineBasicBlock::
1008 getWeightIterator(MachineBasicBlock::const_succ_iterator I) const {
1009   assert(Weights.size() == Successors.size() && "Async weight list!");
1010   const size_t index = std::distance(Successors.begin(), I);
1011   assert(index < Weights.size() && "Not a current successor!");
1012   return Weights.begin() + index;
1013 }
1014
1015 /// Return whether (physical) register "Reg" has been <def>ined and not <kill>ed
1016 /// as of just before "MI".
1017 ///
1018 /// Search is localised to a neighborhood of
1019 /// Neighborhood instructions before (searching for defs or kills) and N
1020 /// instructions after (searching just for defs) MI.
1021 MachineBasicBlock::LivenessQueryResult
1022 MachineBasicBlock::computeRegisterLiveness(const TargetRegisterInfo *TRI,
1023                                            unsigned Reg, MachineInstr *MI,
1024                                            unsigned Neighborhood) {
1025   unsigned N = Neighborhood;
1026   MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
1027
1028   // Start by searching backwards from MI, looking for kills, reads or defs.
1029
1030   MachineBasicBlock::iterator I(MI);
1031   // If this is the first insn in the block, don't search backwards.
1032   if (I != MBB->begin()) {
1033     do {
1034       --I;
1035
1036       MachineOperandIteratorBase::PhysRegInfo Analysis =
1037         MIOperands(I).analyzePhysReg(Reg, TRI);
1038
1039       if (Analysis.Defines)
1040         // Outputs happen after inputs so they take precedence if both are
1041         // present.
1042         return Analysis.DefinesDead ? LQR_Dead : LQR_Live;
1043
1044       if (Analysis.Kills || Analysis.Clobbers)
1045         // Register killed, so isn't live.
1046         return LQR_Dead;
1047
1048       else if (Analysis.ReadsOverlap)
1049         // Defined or read without a previous kill - live.
1050         return Analysis.Reads ? LQR_Live : LQR_OverlappingLive;
1051
1052     } while (I != MBB->begin() && --N > 0);
1053   }
1054
1055   // Did we get to the start of the block?
1056   if (I == MBB->begin()) {
1057     // If so, the register's state is definitely defined by the live-in state.
1058     for (MCRegAliasIterator RAI(Reg, TRI, /*IncludeSelf=*/true);
1059          RAI.isValid(); ++RAI) {
1060       if (MBB->isLiveIn(*RAI))
1061         return (*RAI == Reg) ? LQR_Live : LQR_OverlappingLive;
1062     }
1063
1064     return LQR_Dead;
1065   }
1066
1067   N = Neighborhood;
1068
1069   // Try searching forwards from MI, looking for reads or defs.
1070   I = MachineBasicBlock::iterator(MI);
1071   // If this is the last insn in the block, don't search forwards.
1072   if (I != MBB->end()) {
1073     for (++I; I != MBB->end() && N > 0; ++I, --N) {
1074       MachineOperandIteratorBase::PhysRegInfo Analysis =
1075         MIOperands(I).analyzePhysReg(Reg, TRI);
1076
1077       if (Analysis.ReadsOverlap)
1078         // Used, therefore must have been live.
1079         return (Analysis.Reads) ?
1080           LQR_Live : LQR_OverlappingLive;
1081
1082       else if (Analysis.Clobbers || Analysis.Defines)
1083         // Defined (but not read) therefore cannot have been live.
1084         return LQR_Dead;
1085     }
1086   }
1087
1088   // At this point we have no idea of the liveness of the register.
1089   return LQR_Unknown;
1090 }
1091
1092 void llvm::WriteAsOperand(raw_ostream &OS, const MachineBasicBlock *MBB,
1093                           bool t) {
1094   OS << "BB#" << MBB->getNumber();
1095 }
1096