lib/CodeGen/UnreachableBlockElim.cpp

   1 //===-- UnreachableBlockElim.cpp - Remove unreachable blocks for codegen --===//
   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 pass is an extremely simple version of the SimplifyCFG pass.  Its sole
  11 // job is to delete LLVM basic blocks that are not reachable from the entry
  12 // node.  To do this, it performs a simple depth first traversal of the CFG,
  13 // then deletes any unvisited nodes.
  14 //
  15 // Note that this pass is really a hack.  In particular, the instruction
  16 // selectors for various targets should just not generate code for unreachable
  17 // blocks.  Until LLVM has a more systematic way of defining instruction
  18 // selectors, however, we cannot really expect them to handle additional
  19 // complexity.
  20 //
  21 //===----------------------------------------------------------------------===//
  22
  23 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
  24 #include "llvm/Constant.h"
  25 #include "llvm/Instructions.h"
  26 #include "llvm/Function.h"
  27 #include "llvm/Pass.h"
  28 #include "llvm/Type.h"
  29 #include "llvm/Analysis/ProfileInfo.h"
  30 #include "llvm/CodeGen/MachineDominators.h"
  31 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
  32 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
  33 #include "llvm/CodeGen/MachineLoopInfo.h"
  34 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  35 #include "llvm/Support/CFG.h"
  36 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  37 #include "llvm/ADT/DepthFirstIterator.h"
  38 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  39 using namespace llvm;
  40
  41 namespace {
  42   class UnreachableBlockElim : public FunctionPass {
  43     virtual bool runOnFunction(Function &F);
  44   public:
  45     static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
  46     UnreachableBlockElim() : FunctionPass(&ID) {}
  47
  48     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  49       AU.addPreserved<ProfileInfo>();
  50     }
  51   };
  52 }
  53 char UnreachableBlockElim::ID = 0;
  54 static RegisterPass<UnreachableBlockElim>
  55 X("unreachableblockelim", "Remove unreachable blocks from the CFG");
  56
  57 FunctionPass *llvm::createUnreachableBlockEliminationPass() {
  58   return new UnreachableBlockElim();
  59 }
  60
  61 static void MarkReachableFrom(BasicBlock *BB,
  62                               SmallPtrSet<BasicBlock*, 8> &Reachable) {
  63   for (df_ext_iterator<BasicBlock*, SmallPtrSet<BasicBlock*, 8> > I =
  64        df_ext_begin(BB, Reachable), E = df_ext_end(BB, Reachable); I != E; ++I)
  65     ; // Mark all reachable blocks.
  66 }
  67
  68 bool UnreachableBlockElim::runOnFunction(Function &F) {
  69   SmallPtrSet<BasicBlock*, 8> Reachable;
  70
  71   // Mark all reachable blocks.
  72   MarkReachableFrom(&F.getEntryBlock(), Reachable);
  73
  74   // Mark any address-taken blocks.  We don't want codegen to delete these
  75   // because the address may already be referenced by another function and the
  76   // label may be referenced.
  77   for (Function::iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E; ++I)
  78     if (I->hasAddressTaken() && !Reachable.count(I))
  79       MarkReachableFrom(I, Reachable);
  80
  81   // Loop over all dead blocks, remembering them and deleting all instructions
  82   // in them.
  83   std::vector<BasicBlock*> DeadBlocks;
  84   for (Function::iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E; ++I)
  85     if (!Reachable.count(I)) {
  86       BasicBlock *BB = I;
  87       DeadBlocks.push_back(BB);
  88       while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(BB->begin())) {
  89         PN->replaceAllUsesWith(Constant::getNullValue(PN->getType()));
  90         BB->getInstList().pop_front();
  91       }
  92       for (succ_iterator SI = succ_begin(BB), E = succ_end(BB); SI != E; ++SI)
  93         (*SI)->removePredecessor(BB);
  94       BB->dropAllReferences();
  95     }
  96
  97   // Actually remove the blocks now.
  98   ProfileInfo *PI = getAnalysisIfAvailable<ProfileInfo>();
  99   for (unsigned i = 0, e = DeadBlocks.size(); i != e; ++i) {
 100     if (PI) PI->removeBlock(DeadBlocks[i]);
 101     DeadBlocks[i]->eraseFromParent();
 102   }
 103
 104   return DeadBlocks.size();
 105 }
 106
 107
 108 namespace {
 109   class UnreachableMachineBlockElim : public MachineFunctionPass {
 110     virtual bool runOnMachineFunction(MachineFunction &F);
 111     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const;
 112     MachineModuleInfo *MMI;
 113   public:
 114     static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
 115     UnreachableMachineBlockElim() : MachineFunctionPass(&ID) {}
 116   };
 117 }
 118 char UnreachableMachineBlockElim::ID = 0;
 119
 120 static RegisterPass<UnreachableMachineBlockElim>
 121 Y("unreachable-mbb-elimination",
 122   "Remove unreachable machine basic blocks");
 123
 124 const PassInfo *const llvm::UnreachableMachineBlockElimID = &Y;
 125
 126 void UnreachableMachineBlockElim::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
 127   AU.addPreserved<MachineLoopInfo>();
 128   AU.addPreserved<MachineDominatorTree>();
 129   MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
 130 }
 131
 132 bool UnreachableMachineBlockElim::runOnMachineFunction(MachineFunction &F) {
 133   SmallPtrSet<MachineBasicBlock*, 8> Reachable;
 134
 135   MMI = getAnalysisIfAvailable<MachineModuleInfo>();
 136   MachineDominatorTree *MDT = getAnalysisIfAvailable<MachineDominatorTree>();
 137   MachineLoopInfo *MLI = getAnalysisIfAvailable<MachineLoopInfo>();
 138
 139   // Mark all reachable blocks.
 140   for (df_ext_iterator<MachineFunction*, SmallPtrSet<MachineBasicBlock*, 8> >
 141        I = df_ext_begin(&F, Reachable), E = df_ext_end(&F, Reachable);
 142        I != E; ++I)
 143     /* Mark all reachable blocks */;
 144
 145   // Loop over all dead blocks, remembering them and deleting all instructions
 146   // in them.
 147   std::vector<MachineBasicBlock*> DeadBlocks;
 148   for (MachineFunction::iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E; ++I) {
 149     MachineBasicBlock *BB = I;
 150
 151     // Test for deadness.
 152     if (!Reachable.count(BB)) {
 153       DeadBlocks.push_back(BB);
 154
 155       // Update dominator and loop info.
 156       if (MLI) MLI->removeBlock(BB);
 157       if (MDT && MDT->getNode(BB)) MDT->eraseNode(BB);
 158
 159       while (BB->succ_begin() != BB->succ_end()) {
 160         MachineBasicBlock* succ = *BB->succ_begin();
 161
 162         MachineBasicBlock::iterator start = succ->begin();
 163         while (start != succ->end() && start->isPHI()) {
 164           for (unsigned i = start->getNumOperands() - 1; i >= 2; i-=2)
 165             if (start->getOperand(i).isMBB() &&
 166                 start->getOperand(i).getMBB() == BB) {
 167               start->RemoveOperand(i);
 168               start->RemoveOperand(i-1);
 169             }
 170
 171           start++;
 172         }
 173
 174         BB->removeSuccessor(BB->succ_begin());
 175       }
 176     }
 177   }
 178
 179   // Actually remove the blocks now.
 180   for (unsigned i = 0, e = DeadBlocks.size(); i != e; ++i)
 181     DeadBlocks[i]->eraseFromParent();
 182
 183   // Cleanup PHI nodes.
 184   for (MachineFunction::iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E; ++I) {
 185     MachineBasicBlock *BB = I;
 186     // Prune unneeded PHI entries.
 187     SmallPtrSet<MachineBasicBlock*, 8> preds(BB->pred_begin(),
 188                                              BB->pred_end());
 189     MachineBasicBlock::iterator phi = BB->begin();
 190     while (phi != BB->end() && phi->isPHI()) {
 191       for (unsigned i = phi->getNumOperands() - 1; i >= 2; i-=2)
 192         if (!preds.count(phi->getOperand(i).getMBB())) {
 193           phi->RemoveOperand(i);
 194           phi->RemoveOperand(i-1);
 195         }
 196
 197       if (phi->getNumOperands() == 3) {
 198         unsigned Input = phi->getOperand(1).getReg();
 199         unsigned Output = phi->getOperand(0).getReg();
 200
 201         MachineInstr* temp = phi;
 202         ++phi;
 203         temp->eraseFromParent();
 204
 205         if (Input != Output)
 206           F.getRegInfo().replaceRegWith(Output, Input);
 207
 208         continue;
 209       }
 210
 211       ++phi;
 212     }
 213   }
 214
 215   F.RenumberBlocks();
 216
 217   return DeadBlocks.size();
 218 }