Make DAE not wipe out attributes on calls, and not drop
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / IPO / DeadArgumentElimination.cpp
1 //===-- DeadArgumentElimination.cpp - Eliminate dead arguments ------------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This pass deletes dead arguments from internal functions.  Dead argument
11 // elimination removes arguments which are directly dead, as well as arguments
12 // only passed into function calls as dead arguments of other functions.  This
13 // pass also deletes dead arguments in a similar way.
14 //
15 // This pass is often useful as a cleanup pass to run after aggressive
16 // interprocedural passes, which add possibly-dead arguments.
17 //
18 //===----------------------------------------------------------------------===//
19
20 #define DEBUG_TYPE "deadargelim"
21 #include "llvm/Transforms/IPO.h"
22 #include "llvm/CallingConv.h"
23 #include "llvm/Constant.h"
24 #include "llvm/DerivedTypes.h"
25 #include "llvm/Instructions.h"
26 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
27 #include "llvm/Module.h"
28 #include "llvm/Pass.h"
29 #include "llvm/ParameterAttributes.h"
30 #include "llvm/Support/CallSite.h"
31 #include "llvm/Support/Debug.h"
32 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
33 #include "llvm/Support/Compiler.h"
34 #include <set>
35 using namespace llvm;
36
37 STATISTIC(NumArgumentsEliminated, "Number of unread args removed");
38 STATISTIC(NumRetValsEliminated  , "Number of unused return values removed");
39
40 namespace {
41   /// DAE - The dead argument elimination pass.
42   ///
43   class VISIBILITY_HIDDEN DAE : public ModulePass {
44     /// Liveness enum - During our initial pass over the program, we determine
45     /// that things are either definately alive, definately dead, or in need of
46     /// interprocedural analysis (MaybeLive).
47     ///
48     enum Liveness { Live, MaybeLive, Dead };
49
50     /// LiveArguments, MaybeLiveArguments, DeadArguments - These sets contain
51     /// all of the arguments in the program.  The Dead set contains arguments
52     /// which are completely dead (never used in the function).  The MaybeLive
53     /// set contains arguments which are only passed into other function calls,
54     /// thus may be live and may be dead.  The Live set contains arguments which
55     /// are known to be alive.
56     ///
57     std::set<Argument*> DeadArguments, MaybeLiveArguments, LiveArguments;
58
59     /// DeadRetVal, MaybeLiveRetVal, LifeRetVal - These sets contain all of the
60     /// functions in the program.  The Dead set contains functions whose return
61     /// value is known to be dead.  The MaybeLive set contains functions whose
62     /// return values are only used by return instructions, and the Live set
63     /// contains functions whose return values are used, functions that are
64     /// external, and functions that already return void.
65     ///
66     std::set<Function*> DeadRetVal, MaybeLiveRetVal, LiveRetVal;
67
68     /// InstructionsToInspect - As we mark arguments and return values
69     /// MaybeLive, we keep track of which instructions could make the values
70     /// live here.  Once the entire program has had the return value and
71     /// arguments analyzed, this set is scanned to promote the MaybeLive objects
72     /// to be Live if they really are used.
73     std::vector<Instruction*> InstructionsToInspect;
74
75     /// CallSites - Keep track of the call sites of functions that have
76     /// MaybeLive arguments or return values.
77     std::multimap<Function*, CallSite> CallSites;
78
79   public:
80     static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
81     DAE() : ModulePass((intptr_t)&ID) {}
82     bool runOnModule(Module &M);
83
84     virtual bool ShouldHackArguments() const { return false; }
85
86   private:
87     Liveness getArgumentLiveness(const Argument &A);
88     bool isMaybeLiveArgumentNowLive(Argument *Arg);
89
90     bool DeleteDeadVarargs(Function &Fn);
91     void SurveyFunction(Function &Fn);
92
93     void MarkArgumentLive(Argument *Arg);
94     void MarkRetValLive(Function *F);
95     void MarkReturnInstArgumentLive(ReturnInst *RI);
96
97     void RemoveDeadArgumentsFromFunction(Function *F);
98   };
99   char DAE::ID = 0;
100   RegisterPass<DAE> X("deadargelim", "Dead Argument Elimination");
101
102   /// DAH - DeadArgumentHacking pass - Same as dead argument elimination, but
103   /// deletes arguments to functions which are external.  This is only for use
104   /// by bugpoint.
105   struct DAH : public DAE {
106     static char ID;
107     virtual bool ShouldHackArguments() const { return true; }
108   };
109   char DAH::ID = 0;
110   RegisterPass<DAH> Y("deadarghaX0r",
111                       "Dead Argument Hacking (BUGPOINT USE ONLY; DO NOT USE)");
112 }
113
114 /// createDeadArgEliminationPass - This pass removes arguments from functions
115 /// which are not used by the body of the function.
116 ///
117 ModulePass *llvm::createDeadArgEliminationPass() { return new DAE(); }
118 ModulePass *llvm::createDeadArgHackingPass() { return new DAH(); }
119
120 /// DeleteDeadVarargs - If this is an function that takes a ... list, and if
121 /// llvm.vastart is never called, the varargs list is dead for the function.
122 bool DAE::DeleteDeadVarargs(Function &Fn) {
123   assert(Fn.getFunctionType()->isVarArg() && "Function isn't varargs!");
124   if (Fn.isDeclaration() || !Fn.hasInternalLinkage()) return false;
125
126   // Ensure that the function is only directly called.
127   for (Value::use_iterator I = Fn.use_begin(), E = Fn.use_end(); I != E; ++I) {
128     // If this use is anything other than a call site, give up.
129     CallSite CS = CallSite::get(*I);
130     Instruction *TheCall = CS.getInstruction();
131     if (!TheCall) return false;   // Not a direct call site?
132
133     // The addr of this function is passed to the call.
134     if (I.getOperandNo() != 0) return false;
135   }
136
137   // Okay, we know we can transform this function if safe.  Scan its body
138   // looking for calls to llvm.vastart.
139   for (Function::iterator BB = Fn.begin(), E = Fn.end(); BB != E; ++BB) {
140     for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; ++I) {
141       if (IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(I)) {
142         if (II->getIntrinsicID() == Intrinsic::vastart)
143           return false;
144       }
145     }
146   }
147
148   // If we get here, there are no calls to llvm.vastart in the function body,
149   // remove the "..." and adjust all the calls.
150
151   // Start by computing a new prototype for the function, which is the same as
152   // the old function, but has fewer arguments.
153   const FunctionType *FTy = Fn.getFunctionType();
154   std::vector<const Type*> Params(FTy->param_begin(), FTy->param_end());
155   FunctionType *NFTy = FunctionType::get(FTy->getReturnType(), Params, false);
156   unsigned NumArgs = Params.size();
157
158   // Create the new function body and insert it into the module...
159   Function *NF = new Function(NFTy, Fn.getLinkage());
160   NF->setCallingConv(Fn.getCallingConv());
161   NF->setParamAttrs(Fn.getParamAttrs());
162   Fn.getParent()->getFunctionList().insert(&Fn, NF);
163   NF->takeName(&Fn);
164
165   // Loop over all of the callers of the function, transforming the call sites
166   // to pass in a smaller number of arguments into the new function.
167   //
168   std::vector<Value*> Args;
169   while (!Fn.use_empty()) {
170     CallSite CS = CallSite::get(Fn.use_back());
171     Instruction *Call = CS.getInstruction();
172
173     // Pass all the same arguments.
174     Args.assign(CS.arg_begin(), CS.arg_begin()+NumArgs);
175
176     Instruction *New;
177     if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Call)) {
178       New = new InvokeInst(NF, II->getNormalDest(), II->getUnwindDest(),
179                            Args.begin(), Args.end(), "", Call);
180       cast<InvokeInst>(New)->setCallingConv(CS.getCallingConv());
181       cast<InvokeInst>(New)->setParamAttrs(CS.getParamAttrs());
182     } else {
183       New = new CallInst(NF, Args.begin(), Args.end(), "", Call);
184       cast<CallInst>(New)->setCallingConv(CS.getCallingConv());
185       cast<CallInst>(New)->setParamAttrs(CS.getParamAttrs());
186       if (cast<CallInst>(Call)->isTailCall())
187         cast<CallInst>(New)->setTailCall();
188     }
189     Args.clear();
190
191     if (!Call->use_empty())
192       Call->replaceAllUsesWith(New);
193
194     New->takeName(Call);
195
196     // Finally, remove the old call from the program, reducing the use-count of
197     // F.
198     Call->eraseFromParent();
199   }
200
201   // Since we have now created the new function, splice the body of the old
202   // function right into the new function, leaving the old rotting hulk of the
203   // function empty.
204   NF->getBasicBlockList().splice(NF->begin(), Fn.getBasicBlockList());
205
206   // Loop over the argument list, transfering uses of the old arguments over to
207   // the new arguments, also transfering over the names as well.  While we're at
208   // it, remove the dead arguments from the DeadArguments list.
209   //
210   for (Function::arg_iterator I = Fn.arg_begin(), E = Fn.arg_end(),
211        I2 = NF->arg_begin(); I != E; ++I, ++I2) {
212     // Move the name and users over to the new version.
213     I->replaceAllUsesWith(I2);
214     I2->takeName(I);
215   }
216
217   // Finally, nuke the old function.
218   Fn.eraseFromParent();
219   return true;
220 }
221
222
223 static inline bool CallPassesValueThoughVararg(Instruction *Call,
224                                                const Value *Arg) {
225   CallSite CS = CallSite::get(Call);
226   const Type *CalledValueTy = CS.getCalledValue()->getType();
227   const Type *FTy = cast<PointerType>(CalledValueTy)->getElementType();
228   unsigned NumFixedArgs = cast<FunctionType>(FTy)->getNumParams();
229   for (CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin()+NumFixedArgs;
230        AI != CS.arg_end(); ++AI)
231     if (AI->get() == Arg)
232       return true;
233   return false;
234 }
235
236 // getArgumentLiveness - Inspect an argument, determining if is known Live
237 // (used in a computation), MaybeLive (only passed as an argument to a call), or
238 // Dead (not used).
239 DAE::Liveness DAE::getArgumentLiveness(const Argument &A) {
240   const Function *F = A.getParent();
241   
242   // If this is the return value of a struct function, it's not really dead.
243   if (F->isStructReturn() && &*(F->arg_begin()) == &A)
244     return Live;
245   
246   if (A.use_empty())  // First check, directly dead?
247     return Dead;
248
249   // Scan through all of the uses, looking for non-argument passing uses.
250   for (Value::use_const_iterator I = A.use_begin(), E = A.use_end(); I!=E;++I) {
251     // Return instructions do not immediately effect liveness.
252     if (isa<ReturnInst>(*I))
253       continue;
254
255     CallSite CS = CallSite::get(const_cast<User*>(*I));
256     if (!CS.getInstruction()) {
257       // If its used by something that is not a call or invoke, it's alive!
258       return Live;
259     }
260     // If it's an indirect call, mark it alive...
261     Function *Callee = CS.getCalledFunction();
262     if (!Callee) return Live;
263
264     // Check to see if it's passed through a va_arg area: if so, we cannot
265     // remove it.
266     if (CallPassesValueThoughVararg(CS.getInstruction(), &A))
267       return Live;   // If passed through va_arg area, we cannot remove it
268   }
269
270   return MaybeLive;  // It must be used, but only as argument to a function
271 }
272
273
274 // SurveyFunction - This performs the initial survey of the specified function,
275 // checking out whether or not it uses any of its incoming arguments or whether
276 // any callers use the return value.  This fills in the
277 // (Dead|MaybeLive|Live)(Arguments|RetVal) sets.
278 //
279 // We consider arguments of non-internal functions to be intrinsically alive as
280 // well as arguments to functions which have their "address taken".
281 //
282 void DAE::SurveyFunction(Function &F) {
283   bool FunctionIntrinsicallyLive = false;
284   Liveness RetValLiveness = F.getReturnType() == Type::VoidTy ? Live : Dead;
285
286   if (!F.hasInternalLinkage() &&
287       (!ShouldHackArguments() || F.isIntrinsic()))
288     FunctionIntrinsicallyLive = true;
289   else
290     for (Value::use_iterator I = F.use_begin(), E = F.use_end(); I != E; ++I) {
291       // If this use is anything other than a call site, the function is alive.
292       CallSite CS = CallSite::get(*I);
293       Instruction *TheCall = CS.getInstruction();
294       if (!TheCall) {   // Not a direct call site?
295         FunctionIntrinsicallyLive = true;
296         break;
297       }
298
299       // Check to see if the return value is used...
300       if (RetValLiveness != Live)
301         for (Value::use_iterator I = TheCall->use_begin(),
302                E = TheCall->use_end(); I != E; ++I)
303           if (isa<ReturnInst>(cast<Instruction>(*I))) {
304             RetValLiveness = MaybeLive;
305           } else if (isa<CallInst>(cast<Instruction>(*I)) ||
306                      isa<InvokeInst>(cast<Instruction>(*I))) {
307             if (CallPassesValueThoughVararg(cast<Instruction>(*I), TheCall) ||
308                 !CallSite::get(cast<Instruction>(*I)).getCalledFunction()) {
309               RetValLiveness = Live;
310               break;
311             } else {
312               RetValLiveness = MaybeLive;
313             }
314           } else {
315             RetValLiveness = Live;
316             break;
317           }
318
319       // If the function is PASSED IN as an argument, its address has been taken
320       for (CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin(), E = CS.arg_end();
321            AI != E; ++AI)
322         if (AI->get() == &F) {
323           FunctionIntrinsicallyLive = true;
324           break;
325         }
326       if (FunctionIntrinsicallyLive) break;
327     }
328
329   if (FunctionIntrinsicallyLive) {
330     DOUT << "  Intrinsically live fn: " << F.getName() << "\n";
331     for (Function::arg_iterator AI = F.arg_begin(), E = F.arg_end();
332          AI != E; ++AI)
333       LiveArguments.insert(AI);
334     LiveRetVal.insert(&F);
335     return;
336   }
337
338   switch (RetValLiveness) {
339   case Live:      LiveRetVal.insert(&F); break;
340   case MaybeLive: MaybeLiveRetVal.insert(&F); break;
341   case Dead:      DeadRetVal.insert(&F); break;
342   }
343
344   DOUT << "  Inspecting args for fn: " << F.getName() << "\n";
345
346   // If it is not intrinsically alive, we know that all users of the
347   // function are call sites.  Mark all of the arguments live which are
348   // directly used, and keep track of all of the call sites of this function
349   // if there are any arguments we assume that are dead.
350   //
351   bool AnyMaybeLiveArgs = false;
352   for (Function::arg_iterator AI = F.arg_begin(), E = F.arg_end();
353        AI != E; ++AI)
354     switch (getArgumentLiveness(*AI)) {
355     case Live:
356       DOUT << "    Arg live by use: " << AI->getName() << "\n";
357       LiveArguments.insert(AI);
358       break;
359     case Dead:
360       DOUT << "    Arg definitely dead: " << AI->getName() <<"\n";
361       DeadArguments.insert(AI);
362       break;
363     case MaybeLive:
364       DOUT << "    Arg only passed to calls: " << AI->getName() << "\n";
365       AnyMaybeLiveArgs = true;
366       MaybeLiveArguments.insert(AI);
367       break;
368     }
369
370   // If there are any "MaybeLive" arguments, we need to check callees of
371   // this function when/if they become alive.  Record which functions are
372   // callees...
373   if (AnyMaybeLiveArgs || RetValLiveness == MaybeLive)
374     for (Value::use_iterator I = F.use_begin(), E = F.use_end();
375          I != E; ++I) {
376       if (AnyMaybeLiveArgs)
377         CallSites.insert(std::make_pair(&F, CallSite::get(*I)));
378
379       if (RetValLiveness == MaybeLive)
380         for (Value::use_iterator UI = I->use_begin(), E = I->use_end();
381              UI != E; ++UI)
382           InstructionsToInspect.push_back(cast<Instruction>(*UI));
383     }
384 }
385
386 // isMaybeLiveArgumentNowLive - Check to see if Arg is alive.  At this point, we
387 // know that the only uses of Arg are to be passed in as an argument to a
388 // function call or return.  Check to see if the formal argument passed in is in
389 // the LiveArguments set.  If so, return true.
390 //
391 bool DAE::isMaybeLiveArgumentNowLive(Argument *Arg) {
392   for (Value::use_iterator I = Arg->use_begin(), E = Arg->use_end(); I!=E; ++I){
393     if (isa<ReturnInst>(*I)) {
394       if (LiveRetVal.count(Arg->getParent())) return true;
395       continue;
396     }
397
398     CallSite CS = CallSite::get(*I);
399
400     // We know that this can only be used for direct calls...
401     Function *Callee = CS.getCalledFunction();
402
403     // Loop over all of the arguments (because Arg may be passed into the call
404     // multiple times) and check to see if any are now alive...
405     CallSite::arg_iterator CSAI = CS.arg_begin();
406     for (Function::arg_iterator AI = Callee->arg_begin(), E = Callee->arg_end();
407          AI != E; ++AI, ++CSAI)
408       // If this is the argument we are looking for, check to see if it's alive
409       if (*CSAI == Arg && LiveArguments.count(AI))
410         return true;
411   }
412   return false;
413 }
414
415 /// MarkArgumentLive - The MaybeLive argument 'Arg' is now known to be alive.
416 /// Mark it live in the specified sets and recursively mark arguments in callers
417 /// live that are needed to pass in a value.
418 ///
419 void DAE::MarkArgumentLive(Argument *Arg) {
420   std::set<Argument*>::iterator It = MaybeLiveArguments.lower_bound(Arg);
421   if (It == MaybeLiveArguments.end() || *It != Arg) return;
422
423   DOUT << "  MaybeLive argument now live: " << Arg->getName() <<"\n";
424   MaybeLiveArguments.erase(It);
425   LiveArguments.insert(Arg);
426
427   // Loop over all of the call sites of the function, making any arguments
428   // passed in to provide a value for this argument live as necessary.
429   //
430   Function *Fn = Arg->getParent();
431   unsigned ArgNo = std::distance(Fn->arg_begin(), Function::arg_iterator(Arg));
432
433   std::multimap<Function*, CallSite>::iterator I = CallSites.lower_bound(Fn);
434   for (; I != CallSites.end() && I->first == Fn; ++I) {
435     CallSite CS = I->second;
436     Value *ArgVal = *(CS.arg_begin()+ArgNo);
437     if (Argument *ActualArg = dyn_cast<Argument>(ArgVal)) {
438       MarkArgumentLive(ActualArg);
439     } else {
440       // If the value passed in at this call site is a return value computed by
441       // some other call site, make sure to mark the return value at the other
442       // call site as being needed.
443       CallSite ArgCS = CallSite::get(ArgVal);
444       if (ArgCS.getInstruction())
445         if (Function *Fn = ArgCS.getCalledFunction())
446           MarkRetValLive(Fn);
447     }
448   }
449 }
450
451 /// MarkArgumentLive - The MaybeLive return value for the specified function is
452 /// now known to be alive.  Propagate this fact to the return instructions which
453 /// produce it.
454 void DAE::MarkRetValLive(Function *F) {
455   assert(F && "Shame shame, we can't have null pointers here!");
456
457   // Check to see if we already knew it was live
458   std::set<Function*>::iterator I = MaybeLiveRetVal.lower_bound(F);
459   if (I == MaybeLiveRetVal.end() || *I != F) return;  // It's already alive!
460
461   DOUT << "  MaybeLive retval now live: " << F->getName() << "\n";
462
463   MaybeLiveRetVal.erase(I);
464   LiveRetVal.insert(F);        // It is now known to be live!
465
466   // Loop over all of the functions, noticing that the return value is now live.
467   for (Function::iterator BB = F->begin(), E = F->end(); BB != E; ++BB)
468     if (ReturnInst *RI = dyn_cast<ReturnInst>(BB->getTerminator()))
469       MarkReturnInstArgumentLive(RI);
470 }
471
472 void DAE::MarkReturnInstArgumentLive(ReturnInst *RI) {
473   Value *Op = RI->getOperand(0);
474   if (Argument *A = dyn_cast<Argument>(Op)) {
475     MarkArgumentLive(A);
476   } else if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(Op)) {
477     if (Function *F = CI->getCalledFunction())
478       MarkRetValLive(F);
479   } else if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Op)) {
480     if (Function *F = II->getCalledFunction())
481       MarkRetValLive(F);
482   }
483 }
484
485 // RemoveDeadArgumentsFromFunction - We know that F has dead arguments, as
486 // specified by the DeadArguments list.  Transform the function and all of the
487 // callees of the function to not have these arguments.
488 //
489 void DAE::RemoveDeadArgumentsFromFunction(Function *F) {
490   // Start by computing a new prototype for the function, which is the same as
491   // the old function, but has fewer arguments.
492   const FunctionType *FTy = F->getFunctionType();
493   std::vector<const Type*> Params;
494
495   // Set up to build a new list of parameter attributes
496   ParamAttrsVector ParamAttrsVec;
497   const ParamAttrsList *PAL = F->getParamAttrs();
498
499   // The existing function return attributes.
500   uint16_t RAttrs = PAL ? PAL->getParamAttrs(0) : 0;
501
502   // Make the function return void if the return value is dead.
503   const Type *RetTy = FTy->getReturnType();
504   if (DeadRetVal.count(F)) {
505     RetTy = Type::VoidTy;
506     RAttrs &= ~ParamAttr::VoidTypeIncompatible;
507     DeadRetVal.erase(F);
508   }
509
510   if (RAttrs)
511     ParamAttrsVec.push_back(ParamAttrsWithIndex::get(0, RAttrs));
512
513   // Construct the new parameter list from non-dead arguments. Also construct
514   // a new set of parameter attributes to correspond.
515   unsigned index = 1;
516   for (Function::arg_iterator I = F->arg_begin(), E = F->arg_end(); I != E;
517        ++I, ++index)
518     if (!DeadArguments.count(I)) {
519       Params.push_back(I->getType());
520       uint16_t Attrs = PAL ? PAL->getParamAttrs(index) : 0;
521       if (Attrs)
522         ParamAttrsVec.push_back(ParamAttrsWithIndex::get(Params.size(), Attrs));
523     }
524
525   // Reconstruct the ParamAttrsList based on the vector we constructed.
526   PAL = ParamAttrsList::get(ParamAttrsVec);
527
528   // Work around LLVM bug PR56: the CWriter cannot emit varargs functions which
529   // have zero fixed arguments.
530   //
531   bool ExtraArgHack = false;
532   if (Params.empty() && FTy->isVarArg()) {
533     ExtraArgHack = true;
534     Params.push_back(Type::Int32Ty);
535   }
536
537   // Create the new function type based on the recomputed parameters.
538   FunctionType *NFTy = FunctionType::get(RetTy, Params, FTy->isVarArg());
539
540   // Create the new function body and insert it into the module...
541   Function *NF = new Function(NFTy, F->getLinkage());
542   NF->setCallingConv(F->getCallingConv());
543   NF->setParamAttrs(PAL);
544   F->getParent()->getFunctionList().insert(F, NF);
545   NF->takeName(F);
546
547   // Loop over all of the callers of the function, transforming the call sites
548   // to pass in a smaller number of arguments into the new function.
549   //
550   std::vector<Value*> Args;
551   while (!F->use_empty()) {
552     CallSite CS = CallSite::get(F->use_back());
553     Instruction *Call = CS.getInstruction();
554     ParamAttrsVec.clear();
555     PAL = CS.getParamAttrs();
556
557     // The call return attributes.
558     uint16_t RAttrs = PAL ? PAL->getParamAttrs(0) : 0;
559     // Adjust in case the function was changed to return void.
560     if (NF->getReturnType() == Type::VoidTy)
561       RAttrs &= ~ParamAttr::VoidTypeIncompatible;
562     if (RAttrs)
563       ParamAttrsVec.push_back(ParamAttrsWithIndex::get(0, RAttrs));
564
565     // Loop over the operands, deleting dead ones...
566     CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin();
567     index = 1;
568     for (Function::arg_iterator I = F->arg_begin(), E = F->arg_end();
569          I != E; ++I, ++AI, ++index)
570       if (!DeadArguments.count(I)) {    // Remove operands for dead arguments
571         Args.push_back(*AI);
572         uint16_t Attrs = PAL ? PAL->getParamAttrs(index) : 0;
573         if (Attrs)
574           ParamAttrsVec.push_back(ParamAttrsWithIndex::get(Args.size(), Attrs));
575       }
576
577     // Reconstruct the ParamAttrsList based on the vector we constructed.
578     PAL = ParamAttrsList::get(ParamAttrsVec);
579
580     if (ExtraArgHack)
581       Args.push_back(UndefValue::get(Type::Int32Ty));
582
583     // Push any varargs arguments on the list
584     for (; AI != CS.arg_end(); ++AI)
585       Args.push_back(*AI);
586
587     Instruction *New;
588     if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Call)) {
589       New = new InvokeInst(NF, II->getNormalDest(), II->getUnwindDest(),
590                            Args.begin(), Args.end(), "", Call);
591       cast<InvokeInst>(New)->setCallingConv(CS.getCallingConv());
592       cast<InvokeInst>(New)->setParamAttrs(PAL);
593     } else {
594       New = new CallInst(NF, Args.begin(), Args.end(), "", Call);
595       cast<CallInst>(New)->setCallingConv(CS.getCallingConv());
596       cast<CallInst>(New)->setParamAttrs(PAL);
597       if (cast<CallInst>(Call)->isTailCall())
598         cast<CallInst>(New)->setTailCall();
599     }
600     Args.clear();
601
602     if (!Call->use_empty()) {
603       if (New->getType() == Type::VoidTy)
604         Call->replaceAllUsesWith(Constant::getNullValue(Call->getType()));
605       else {
606         Call->replaceAllUsesWith(New);
607         New->takeName(Call);
608       }
609     }
610
611     // Finally, remove the old call from the program, reducing the use-count of
612     // F.
613     Call->getParent()->getInstList().erase(Call);
614   }
615
616   // Since we have now created the new function, splice the body of the old
617   // function right into the new function, leaving the old rotting hulk of the
618   // function empty.
619   NF->getBasicBlockList().splice(NF->begin(), F->getBasicBlockList());
620
621   // Loop over the argument list, transfering uses of the old arguments over to
622   // the new arguments, also transfering over the names as well.  While we're at
623   // it, remove the dead arguments from the DeadArguments list.
624   //
625   for (Function::arg_iterator I = F->arg_begin(), E = F->arg_end(),
626          I2 = NF->arg_begin();
627        I != E; ++I)
628     if (!DeadArguments.count(I)) {
629       // If this is a live argument, move the name and users over to the new
630       // version.
631       I->replaceAllUsesWith(I2);
632       I2->takeName(I);
633       ++I2;
634     } else {
635       // If this argument is dead, replace any uses of it with null constants
636       // (these are guaranteed to only be operands to call instructions which
637       // will later be simplified).
638       I->replaceAllUsesWith(Constant::getNullValue(I->getType()));
639       DeadArguments.erase(I);
640     }
641
642   // If we change the return value of the function we must rewrite any return
643   // instructions.  Check this now.
644   if (F->getReturnType() != NF->getReturnType())
645     for (Function::iterator BB = NF->begin(), E = NF->end(); BB != E; ++BB)
646       if (ReturnInst *RI = dyn_cast<ReturnInst>(BB->getTerminator())) {
647         new ReturnInst(0, RI);
648         BB->getInstList().erase(RI);
649       }
650
651   // Now that the old function is dead, delete it.
652   F->getParent()->getFunctionList().erase(F);
653 }
654
655 bool DAE::runOnModule(Module &M) {
656   bool Changed = false;
657   // First pass: Do a simple check to see if any functions can have their "..."
658   // removed.  We can do this if they never call va_start.  This loop cannot be
659   // fused with the next loop, because deleting a function invalidates
660   // information computed while surveying other functions.
661   DOUT << "DAE - Deleting dead varargs\n";
662   for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ) {
663     Function &F = *I++;
664     if (F.getFunctionType()->isVarArg())
665       Changed |= DeleteDeadVarargs(F);
666   }
667   
668   // Second phase:loop through the module, determining which arguments are live.
669   // We assume all arguments are dead unless proven otherwise (allowing us to
670   // determine that dead arguments passed into recursive functions are dead).
671   //
672   DOUT << "DAE - Determining liveness\n";
673   for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I)
674     SurveyFunction(*I);
675
676   // Loop over the instructions to inspect, propagating liveness among arguments
677   // and return values which are MaybeLive.
678   while (!InstructionsToInspect.empty()) {
679     Instruction *I = InstructionsToInspect.back();
680     InstructionsToInspect.pop_back();
681
682     if (ReturnInst *RI = dyn_cast<ReturnInst>(I)) {
683       // For return instructions, we just have to check to see if the return
684       // value for the current function is known now to be alive.  If so, any
685       // arguments used by it are now alive, and any call instruction return
686       // value is alive as well.
687       if (LiveRetVal.count(RI->getParent()->getParent()))
688         MarkReturnInstArgumentLive(RI);
689
690     } else {
691       CallSite CS = CallSite::get(I);
692       assert(CS.getInstruction() && "Unknown instruction for the I2I list!");
693
694       Function *Callee = CS.getCalledFunction();
695
696       // If we found a call or invoke instruction on this list, that means that
697       // an argument of the function is a call instruction.  If the argument is
698       // live, then the return value of the called instruction is now live.
699       //
700       CallSite::arg_iterator AI = CS.arg_begin();  // ActualIterator
701       for (Function::arg_iterator FI = Callee->arg_begin(),
702              E = Callee->arg_end(); FI != E; ++AI, ++FI) {
703         // If this argument is another call...
704         CallSite ArgCS = CallSite::get(*AI);
705         if (ArgCS.getInstruction() && LiveArguments.count(FI))
706           if (Function *Callee = ArgCS.getCalledFunction())
707             MarkRetValLive(Callee);
708       }
709     }
710   }
711
712   // Now we loop over all of the MaybeLive arguments, promoting them to be live
713   // arguments if one of the calls that uses the arguments to the calls they are
714   // passed into requires them to be live.  Of course this could make other
715   // arguments live, so process callers recursively.
716   //
717   // Because elements can be removed from the MaybeLiveArguments set, copy it to
718   // a temporary vector.
719   //
720   std::vector<Argument*> TmpArgList(MaybeLiveArguments.begin(),
721                                     MaybeLiveArguments.end());
722   for (unsigned i = 0, e = TmpArgList.size(); i != e; ++i) {
723     Argument *MLA = TmpArgList[i];
724     if (MaybeLiveArguments.count(MLA) &&
725         isMaybeLiveArgumentNowLive(MLA))
726       MarkArgumentLive(MLA);
727   }
728
729   // Recover memory early...
730   CallSites.clear();
731
732   // At this point, we know that all arguments in DeadArguments and
733   // MaybeLiveArguments are dead.  If the two sets are empty, there is nothing
734   // to do.
735   if (MaybeLiveArguments.empty() && DeadArguments.empty() &&
736       MaybeLiveRetVal.empty() && DeadRetVal.empty())
737     return Changed;
738
739   // Otherwise, compact into one set, and start eliminating the arguments from
740   // the functions.
741   DeadArguments.insert(MaybeLiveArguments.begin(), MaybeLiveArguments.end());
742   MaybeLiveArguments.clear();
743   DeadRetVal.insert(MaybeLiveRetVal.begin(), MaybeLiveRetVal.end());
744   MaybeLiveRetVal.clear();
745
746   LiveArguments.clear();
747   LiveRetVal.clear();
748
749   NumArgumentsEliminated += DeadArguments.size();
750   NumRetValsEliminated   += DeadRetVal.size();
751   while (!DeadArguments.empty())
752     RemoveDeadArgumentsFromFunction((*DeadArguments.begin())->getParent());
753
754   while (!DeadRetVal.empty())
755     RemoveDeadArgumentsFromFunction(*DeadRetVal.begin());
756   return true;
757 }