lib/VMCore/Function.cpp

   1 //===-- Function.cpp - Implement the Global object classes ----------------===//
   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 file implements the Function class for the VMCore library.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "llvm/Module.h"
  15 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  16 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
  17 #include "llvm/LLVMContext.h"
  18 #include "llvm/CodeGen/ValueTypes.h"
  19 #include "llvm/Support/CallSite.h"
  20 #include "llvm/Support/InstIterator.h"
  21 #include "llvm/Support/LeakDetector.h"
  22 #include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
  23 #include "llvm/Support/StringPool.h"
  24 #include "llvm/Support/RWMutex.h"
  25 #include "llvm/Support/Threading.h"
  26 #include "SymbolTableListTraitsImpl.h"
  27 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
  28 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  29 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  30 using namespace llvm;
  31
  32 // Explicit instantiations of SymbolTableListTraits since some of the methods
  33 // are not in the public header file...
  34 template class llvm::SymbolTableListTraits<Argument, Function>;
  35 template class llvm::SymbolTableListTraits<BasicBlock, Function>;
  36
  37 //===----------------------------------------------------------------------===//
  38 // Argument Implementation
  39 //===----------------------------------------------------------------------===//
  40
  41 void Argument::anchor() { }
  42
  43 Argument::Argument(Type *Ty, const Twine &Name, Function *Par)
  44   : Value(Ty, Value::ArgumentVal) {
  45   Parent = 0;
  46
  47   // Make sure that we get added to a function
  48   LeakDetector::addGarbageObject(this);
  49
  50   if (Par)
  51     Par->getArgumentList().push_back(this);
  52   setName(Name);
  53 }
  54
  55 void Argument::setParent(Function *parent) {
  56   if (getParent())
  57     LeakDetector::addGarbageObject(this);
  58   Parent = parent;
  59   if (getParent())
  60     LeakDetector::removeGarbageObject(this);
  61 }
  62
  63 /// getArgNo - Return the index of this formal argument in its containing
  64 /// function.  For example in "void foo(int a, float b)" a is 0 and b is 1.
  65 unsigned Argument::getArgNo() const {
  66   const Function *F = getParent();
  67   assert(F && "Argument is not in a function");
  68
  69   Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin();
  70   unsigned ArgIdx = 0;
  71   for (; &*AI != this; ++AI)
  72     ++ArgIdx;
  73
  74   return ArgIdx;
  75 }
  76
  77 /// hasByValAttr - Return true if this argument has the byval attribute on it
  78 /// in its containing function.
  79 bool Argument::hasByValAttr() const {
  80   if (!getType()->isPointerTy()) return false;
  81   return getParent()->paramHasAttr(getArgNo()+1, Attribute::ByVal);
  82 }
  83
  84 unsigned Argument::getParamAlignment() const {
  85   assert(getType()->isPointerTy() && "Only pointers have alignments");
  86   return getParent()->getParamAlignment(getArgNo()+1);
  87
  88 }
  89
  90 /// hasNestAttr - Return true if this argument has the nest attribute on
  91 /// it in its containing function.
  92 bool Argument::hasNestAttr() const {
  93   if (!getType()->isPointerTy()) return false;
  94   return getParent()->paramHasAttr(getArgNo()+1, Attribute::Nest);
  95 }
  96
  97 /// hasNoAliasAttr - Return true if this argument has the noalias attribute on
  98 /// it in its containing function.
  99 bool Argument::hasNoAliasAttr() const {
 100   if (!getType()->isPointerTy()) return false;
 101   return getParent()->paramHasAttr(getArgNo()+1, Attribute::NoAlias);
 102 }
 103
 104 /// hasNoCaptureAttr - Return true if this argument has the nocapture attribute
 105 /// on it in its containing function.
 106 bool Argument::hasNoCaptureAttr() const {
 107   if (!getType()->isPointerTy()) return false;
 108   return getParent()->paramHasAttr(getArgNo()+1, Attribute::NoCapture);
 109 }
 110
 111 /// hasSRetAttr - Return true if this argument has the sret attribute on
 112 /// it in its containing function.
 113 bool Argument::hasStructRetAttr() const {
 114   if (!getType()->isPointerTy()) return false;
 115   if (this != getParent()->arg_begin())
 116     return false; // StructRet param must be first param
 117   return getParent()->paramHasAttr(1, Attribute::StructRet);
 118 }
 119
 120 /// addAttr - Add a Attribute to an argument
 121 void Argument::addAttr(Attributes attr) {
 122   getParent()->addAttribute(getArgNo() + 1, attr);
 123 }
 124
 125 /// removeAttr - Remove a Attribute from an argument
 126 void Argument::removeAttr(Attributes attr) {
 127   getParent()->removeAttribute(getArgNo() + 1, attr);
 128 }
 129
 130
 131 //===----------------------------------------------------------------------===//
 132 // Helper Methods in Function
 133 //===----------------------------------------------------------------------===//
 134
 135 LLVMContext &Function::getContext() const {
 136   return getType()->getContext();
 137 }
 138
 139 FunctionType *Function::getFunctionType() const {
 140   return cast<FunctionType>(getType()->getElementType());
 141 }
 142
 143 bool Function::isVarArg() const {
 144   return getFunctionType()->isVarArg();
 145 }
 146
 147 Type *Function::getReturnType() const {
 148   return getFunctionType()->getReturnType();
 149 }
 150
 151 void Function::removeFromParent() {
 152   getParent()->getFunctionList().remove(this);
 153 }
 154
 155 void Function::eraseFromParent() {
 156   getParent()->getFunctionList().erase(this);
 157 }
 158
 159 //===----------------------------------------------------------------------===//
 160 // Function Implementation
 161 //===----------------------------------------------------------------------===//
 162
 163 Function::Function(FunctionType *Ty, LinkageTypes Linkage,
 164                    const Twine &name, Module *ParentModule)
 165   : GlobalValue(PointerType::getUnqual(Ty),
 166                 Value::FunctionVal, 0, 0, Linkage, name) {
 167   assert(FunctionType::isValidReturnType(getReturnType()) &&
 168          "invalid return type");
 169   SymTab = new ValueSymbolTable();
 170
 171   // If the function has arguments, mark them as lazily built.
 172   if (Ty->getNumParams())
 173     setValueSubclassData(1);   // Set the "has lazy arguments" bit.
 174
 175   // Make sure that we get added to a function
 176   LeakDetector::addGarbageObject(this);
 177
 178   if (ParentModule)
 179     ParentModule->getFunctionList().push_back(this);
 180
 181   // Ensure intrinsics have the right parameter attributes.
 182   if (unsigned IID = getIntrinsicID())
 183     setAttributes(Intrinsic::getAttributes(Intrinsic::ID(IID)));
 184
 185 }
 186
 187 Function::~Function() {
 188   dropAllReferences();    // After this it is safe to delete instructions.
 189
 190   // Delete all of the method arguments and unlink from symbol table...
 191   ArgumentList.clear();
 192   delete SymTab;
 193
 194   // Remove the function from the on-the-side GC table.
 195   clearGC();
 196 }
 197
 198 void Function::BuildLazyArguments() const {
 199   // Create the arguments vector, all arguments start out unnamed.
 200   FunctionType *FT = getFunctionType();
 201   for (unsigned i = 0, e = FT->getNumParams(); i != e; ++i) {
 202     assert(!FT->getParamType(i)->isVoidTy() &&
 203            "Cannot have void typed arguments!");
 204     ArgumentList.push_back(new Argument(FT->getParamType(i)));
 205   }
 206
 207   // Clear the lazy arguments bit.
 208   unsigned SDC = getSubclassDataFromValue();
 209   const_cast<Function*>(this)->setValueSubclassData(SDC &= ~1);
 210 }
 211
 212 size_t Function::arg_size() const {
 213   return getFunctionType()->getNumParams();
 214 }
 215 bool Function::arg_empty() const {
 216   return getFunctionType()->getNumParams() == 0;
 217 }
 218
 219 void Function::setParent(Module *parent) {
 220   if (getParent())
 221     LeakDetector::addGarbageObject(this);
 222   Parent = parent;
 223   if (getParent())
 224     LeakDetector::removeGarbageObject(this);
 225 }
 226
 227 // dropAllReferences() - This function causes all the subinstructions to "let
 228 // go" of all references that they are maintaining.  This allows one to
 229 // 'delete' a whole class at a time, even though there may be circular
 230 // references... first all references are dropped, and all use counts go to
 231 // zero.  Then everything is deleted for real.  Note that no operations are
 232 // valid on an object that has "dropped all references", except operator
 233 // delete.
 234 //
 235 void Function::dropAllReferences() {
 236   for (iterator I = begin(), E = end(); I != E; ++I)
 237     I->dropAllReferences();
 238
 239   // Delete all basic blocks. They are now unused, except possibly by
 240   // blockaddresses, but BasicBlock's destructor takes care of those.
 241   while (!BasicBlocks.empty())
 242     BasicBlocks.begin()->eraseFromParent();
 243 }
 244
 245 void Function::addAttribute(unsigned i, Attributes attr) {
 246   AttrListPtr PAL = getAttributes();
 247   PAL = PAL.addAttr(i, attr);
 248   setAttributes(PAL);
 249 }
 250
 251 void Function::removeAttribute(unsigned i, Attributes attr) {
 252   AttrListPtr PAL = getAttributes();
 253   PAL = PAL.removeAttr(i, attr);
 254   setAttributes(PAL);
 255 }
 256
 257 // Maintain the GC name for each function in an on-the-side table. This saves
 258 // allocating an additional word in Function for programs which do not use GC
 259 // (i.e., most programs) at the cost of increased overhead for clients which do
 260 // use GC.
 261 static DenseMap<const Function*,PooledStringPtr> *GCNames;
 262 static StringPool *GCNamePool;
 263 static ManagedStatic<sys::SmartRWMutex<true> > GCLock;
 264
 265 bool Function::hasGC() const {
 266   sys::SmartScopedReader<true> Reader(*GCLock);
 267   return GCNames && GCNames->count(this);
 268 }
 269
 270 const char *Function::getGC() const {
 271   assert(hasGC() && "Function has no collector");
 272   sys::SmartScopedReader<true> Reader(*GCLock);
 273   return *(*GCNames)[this];
 274 }
 275
 276 void Function::setGC(const char *Str) {
 277   sys::SmartScopedWriter<true> Writer(*GCLock);
 278   if (!GCNamePool)
 279     GCNamePool = new StringPool();
 280   if (!GCNames)
 281     GCNames = new DenseMap<const Function*,PooledStringPtr>();
 282   (*GCNames)[this] = GCNamePool->intern(Str);
 283 }
 284
 285 void Function::clearGC() {
 286   sys::SmartScopedWriter<true> Writer(*GCLock);
 287   if (GCNames) {
 288     GCNames->erase(this);
 289     if (GCNames->empty()) {
 290       delete GCNames;
 291       GCNames = 0;
 292       if (GCNamePool->empty()) {
 293         delete GCNamePool;
 294         GCNamePool = 0;
 295       }
 296     }
 297   }
 298 }
 299
 300 /// copyAttributesFrom - copy all additional attributes (those not needed to
 301 /// create a Function) from the Function Src to this one.
 302 void Function::copyAttributesFrom(const GlobalValue *Src) {
 303   assert(isa<Function>(Src) && "Expected a Function!");
 304   GlobalValue::copyAttributesFrom(Src);
 305   const Function *SrcF = cast<Function>(Src);
 306   setCallingConv(SrcF->getCallingConv());
 307   setAttributes(SrcF->getAttributes());
 308   if (SrcF->hasGC())
 309     setGC(SrcF->getGC());
 310   else
 311     clearGC();
 312 }
 313
 314 /// getIntrinsicID - This method returns the ID number of the specified
 315 /// function, or Intrinsic::not_intrinsic if the function is not an
 316 /// intrinsic, or if the pointer is null.  This value is always defined to be
 317 /// zero to allow easy checking for whether a function is intrinsic or not.  The
 318 /// particular intrinsic functions which correspond to this value are defined in
 319 /// llvm/Intrinsics.h.
 320 ///
 321 unsigned Function::getIntrinsicID() const {
 322   const ValueName *ValName = this->getValueName();
 323   if (!ValName)
 324     return 0;
 325   unsigned Len = ValName->getKeyLength();
 326   const char *Name = ValName->getKeyData();
 327
 328   if (Len < 5 || Name[4] != '.' || Name[0] != 'l' || Name[1] != 'l'
 329       || Name[2] != 'v' || Name[3] != 'm')
 330     return 0;  // All intrinsics start with 'llvm.'
 331
 332 #define GET_FUNCTION_RECOGNIZER
 333 #include "llvm/Intrinsics.gen"
 334 #undef GET_FUNCTION_RECOGNIZER
 335   return 0;
 336 }
 337
 338 std::string Intrinsic::getName(ID id, ArrayRef<Type*> Tys) {
 339   assert(id < num_intrinsics && "Invalid intrinsic ID!");
 340   static const char * const Table[] = {
 341     "not_intrinsic",
 342 #define GET_INTRINSIC_NAME_TABLE
 343 #include "llvm/Intrinsics.gen"
 344 #undef GET_INTRINSIC_NAME_TABLE
 345   };
 346   if (Tys.empty())
 347     return Table[id];
 348   std::string Result(Table[id]);
 349   for (unsigned i = 0; i < Tys.size(); ++i) {
 350     if (PointerType* PTyp = dyn_cast<PointerType>(Tys[i])) {
 351       Result += ".p" + llvm::utostr(PTyp->getAddressSpace()) +
 352                 EVT::getEVT(PTyp->getElementType()).getEVTString();
 353     }
 354     else if (Tys[i])
 355       Result += "." + EVT::getEVT(Tys[i]).getEVTString();
 356   }
 357   return Result;
 358 }
 359
 360 #define GET_INTRINSTIC_GENERATOR_GLOBAL
 361 #include "llvm/Intrinsics.gen"
 362 #undef GET_INTRINSTIC_GENERATOR_GLOBAL
 363
 364 static Type *DecodeFixedType(unsigned &NextElt, ArrayRef<unsigned char> Infos,
 365                              ArrayRef<Type*> Tys, LLVMContext &Context) {
 366   IIT_Info Info = IIT_Info(Infos[NextElt++]);
 367   unsigned StructElts = 2;
 368
 369   switch (Info) {
 370   case IIT_Done: return Type::getVoidTy(Context);
 371   case IIT_I1: return Type::getInt1Ty(Context);
 372   case IIT_I8: return Type::getInt8Ty(Context);
 373   case IIT_I16: return Type::getInt16Ty(Context);
 374   case IIT_I32: return Type::getInt32Ty(Context);
 375   case IIT_I64: return Type::getInt64Ty(Context);
 376   case IIT_F32: return Type::getFloatTy(Context);
 377   case IIT_F64: return Type::getDoubleTy(Context);
 378   case IIT_MMX: return Type::getX86_MMXTy(Context);
 379   case IIT_METADATA: return Type::Type::getMetadataTy(Context);
 380   case IIT_EMPTYSTRUCT: return StructType::get(Context);
 381   case IIT_V2:
 382     return VectorType::get(DecodeFixedType(NextElt, Infos, Tys, Context), 2);
 383   case IIT_V4:
 384     return VectorType::get(DecodeFixedType(NextElt, Infos, Tys, Context), 4);
 385   case IIT_V8:
 386     return VectorType::get(DecodeFixedType(NextElt, Infos, Tys, Context), 8);
 387   case IIT_V16:
 388     return VectorType::get(DecodeFixedType(NextElt, Infos, Tys, Context), 16);
 389   case IIT_V32:
 390     return VectorType::get(DecodeFixedType(NextElt, Infos, Tys, Context), 32);
 391   case IIT_PTR:
 392     return PointerType::getUnqual(DecodeFixedType(NextElt, Infos, Tys,Context));
 393   case IIT_ARG:
 394   case IIT_EXTEND_VEC_ARG:
 395   case IIT_TRUNC_VEC_ARG: {
 396     unsigned ArgNo = NextElt == Infos.size() ? 0 : Infos[NextElt++];
 397     assert(ArgNo < Tys.size() && "Not enough types specified!");
 398     Type *T = Tys[ArgNo];
 399
 400     if (Info == IIT_EXTEND_VEC_ARG)
 401       T = VectorType::getExtendedElementVectorType(cast<VectorType>(T));
 402     if (Info == IIT_TRUNC_VEC_ARG)
 403       T = VectorType::getTruncatedElementVectorType(cast<VectorType>(T));
 404     return T;
 405   }
 406   case IIT_STRUCT5: ++StructElts; // FALL THROUGH.
 407   case IIT_STRUCT4: ++StructElts; // FALL THROUGH.
 408   case IIT_STRUCT3: ++StructElts; // FALL THROUGH.
 409   case IIT_STRUCT2: {
 410     Type *Elts[5];
 411     for (unsigned i = 0; i != StructElts; ++i)
 412       Elts[i] = DecodeFixedType(NextElt, Infos, Tys, Context);
 413     return StructType::get(Context, ArrayRef<Type*>(Elts, StructElts));
 414   }
 415   }
 416   llvm_unreachable("unhandled");
 417 }
 418
 419
 420 FunctionType *Intrinsic::getType(LLVMContext &Context,
 421                                  ID id, ArrayRef<Type*> Tys) {
 422   Type *ResultTy = 0;
 423   SmallVector<Type*, 8> ArgTys;
 424
 425   // Check to see if the intrinsic's type was expressible by the table.
 426   unsigned TableVal = IIT_Table[id-1];
 427   if (TableVal != ~0U) {
 428     // Decode the TableVal into an array of IITValues.
 429     SmallVector<unsigned char, 8> IITValues;
 430     do {
 431       IITValues.push_back(TableVal & 0xF);
 432       TableVal >>= 4;
 433     } while (TableVal);
 434
 435     unsigned NextElt = 0;
 436     ResultTy = DecodeFixedType(NextElt, IITValues, Tys, Context);
 437
 438     while (NextElt != IITValues.size())
 439       ArgTys.push_back(DecodeFixedType(NextElt, IITValues, Tys, Context));
 440
 441     return FunctionType::get(ResultTy, ArgTys, false);
 442   }
 443
 444 #define GET_INTRINSIC_GENERATOR
 445 #include "llvm/Intrinsics.gen"
 446 #undef GET_INTRINSIC_GENERATOR
 447
 448   return FunctionType::get(ResultTy, ArgTys, false);
 449 }
 450
 451 bool Intrinsic::isOverloaded(ID id) {
 452 #define GET_INTRINSIC_OVERLOAD_TABLE
 453 #include "llvm/Intrinsics.gen"
 454 #undef GET_INTRINSIC_OVERLOAD_TABLE
 455 }
 456
 457 /// This defines the "Intrinsic::getAttributes(ID id)" method.
 458 #define GET_INTRINSIC_ATTRIBUTES
 459 #include "llvm/Intrinsics.gen"
 460 #undef GET_INTRINSIC_ATTRIBUTES
 461
 462 Function *Intrinsic::getDeclaration(Module *M, ID id, ArrayRef<Type*> Tys) {
 463   // There can never be multiple globals with the same name of different types,
 464   // because intrinsics must be a specific type.
 465   return
 466     cast<Function>(M->getOrInsertFunction(getName(id, Tys),
 467                                           getType(M->getContext(), id, Tys)));
 468 }
 469
 470 // This defines the "Intrinsic::getIntrinsicForGCCBuiltin()" method.
 471 #define GET_LLVM_INTRINSIC_FOR_GCC_BUILTIN
 472 #include "llvm/Intrinsics.gen"
 473 #undef GET_LLVM_INTRINSIC_FOR_GCC_BUILTIN
 474
 475 /// hasAddressTaken - returns true if there are any uses of this function
 476 /// other than direct calls or invokes to it.
 477 bool Function::hasAddressTaken(const User* *PutOffender) const {
 478   for (Value::const_use_iterator I = use_begin(), E = use_end(); I != E; ++I) {
 479     const User *U = *I;
 480     if (isa<BlockAddress>(U))
 481       continue;
 482     if (!isa<CallInst>(U) && !isa<InvokeInst>(U))
 483       return PutOffender ? (*PutOffender = U, true) : true;
 484     ImmutableCallSite CS(cast<Instruction>(U));
 485     if (!CS.isCallee(I))
 486       return PutOffender ? (*PutOffender = U, true) : true;
 487   }
 488   return false;
 489 }
 490
 491 bool Function::isDefTriviallyDead() const {
 492   // Check the linkage
 493   if (!hasLinkOnceLinkage() && !hasLocalLinkage() &&
 494       !hasAvailableExternallyLinkage())
 495     return false;
 496
 497   // Check if the function is used by anything other than a blockaddress.
 498   for (Value::const_use_iterator I = use_begin(), E = use_end(); I != E; ++I)
 499     if (!isa<BlockAddress>(*I))
 500       return false;
 501
 502   return true;
 503 }
 504
 505 /// callsFunctionThatReturnsTwice - Return true if the function has a call to
 506 /// setjmp or other function that gcc recognizes as "returning twice".
 507 bool Function::callsFunctionThatReturnsTwice() const {
 508   for (const_inst_iterator
 509          I = inst_begin(this), E = inst_end(this); I != E; ++I) {
 510     const CallInst* callInst = dyn_cast<CallInst>(&*I);
 511     if (!callInst)
 512       continue;
 513     if (callInst->canReturnTwice())
 514       return true;
 515   }
 516
 517   return false;
 518 }
 519