For PR950:
[oota-llvm.git] / lib / Analysis / ScalarEvolution.cpp
index f0848569ddbe36c30762c8b8381eb6b7160dfe8e..a992e51e0fb13d80615b49e356feee4fd71c20a1 100644 (file)
 #include "llvm/Assembly/Writer.h"
 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
 #include "llvm/Support/CFG.h"
+#include "llvm/Support/CommandLine.h"
+#include "llvm/Support/Compiler.h"
 #include "llvm/Support/ConstantRange.h"
 #include "llvm/Support/InstIterator.h"
-#include "llvm/Support/CommandLine.h"
+#include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
 #include <cmath>
 #include <iostream>
@@ -79,7 +81,7 @@
 using namespace llvm;
 
 namespace {
-  RegisterAnalysis<ScalarEvolution>
+  RegisterPass<ScalarEvolution>
   R("scalar-evolution", "Scalar Evolution Analysis");
 
   Statistic<>
@@ -164,21 +166,21 @@ bool SCEVCouldNotCompute::classof(const SCEV *S) {
 // SCEVConstants - Only allow the creation of one SCEVConstant for any
 // particular value.  Don't use a SCEVHandle here, or else the object will
 // never be deleted!
-static std::map<ConstantInt*, SCEVConstant*> SCEVConstants;
+static ManagedStatic<std::map<ConstantInt*, SCEVConstant*> > SCEVConstants;
 
 
 SCEVConstant::~SCEVConstant() {
-  SCEVConstants.erase(V);
+  SCEVConstants->erase(V);
 }
 
 SCEVHandle SCEVConstant::get(ConstantInt *V) {
   // Make sure that SCEVConstant instances are all unsigned.
   if (V->getType()->isSigned()) {
     const Type *NewTy = V->getType()->getUnsignedVersion();
-    V = cast<ConstantUInt>(ConstantExpr::getCast(V, NewTy));
+    V = cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getCast(V, NewTy));
   }
 
-  SCEVConstant *&R = SCEVConstants[V];
+  SCEVConstant *&R = (*SCEVConstants)[V];
   if (R == 0) R = new SCEVConstant(V);
   return R;
 }
@@ -196,7 +198,8 @@ void SCEVConstant::print(std::ostream &OS) const {
 // SCEVTruncates - Only allow the creation of one SCEVTruncateExpr for any
 // particular input.  Don't use a SCEVHandle here, or else the object will
 // never be deleted!
-static std::map<std::pair<SCEV*, const Type*>, SCEVTruncateExpr*> SCEVTruncates;
+static ManagedStatic<std::map<std::pair<SCEV*, const Type*>, 
+                     SCEVTruncateExpr*> > SCEVTruncates;
 
 SCEVTruncateExpr::SCEVTruncateExpr(const SCEVHandle &op, const Type *ty)
   : SCEV(scTruncate), Op(op), Ty(ty) {
@@ -208,7 +211,7 @@ SCEVTruncateExpr::SCEVTruncateExpr(const SCEVHandle &op, const Type *ty)
 }
 
 SCEVTruncateExpr::~SCEVTruncateExpr() {
-  SCEVTruncates.erase(std::make_pair(Op, Ty));
+  SCEVTruncates->erase(std::make_pair(Op, Ty));
 }
 
 ConstantRange SCEVTruncateExpr::getValueRange() const {
@@ -222,8 +225,8 @@ void SCEVTruncateExpr::print(std::ostream &OS) const {
 // SCEVZeroExtends - Only allow the creation of one SCEVZeroExtendExpr for any
 // particular input.  Don't use a SCEVHandle here, or else the object will never
 // be deleted!
-static std::map<std::pair<SCEV*, const Type*>,
-                SCEVZeroExtendExpr*> SCEVZeroExtends;
+static ManagedStatic<std::map<std::pair<SCEV*, const Type*>,
+                     SCEVZeroExtendExpr*> > SCEVZeroExtends;
 
 SCEVZeroExtendExpr::SCEVZeroExtendExpr(const SCEVHandle &op, const Type *ty)
   : SCEV(scTruncate), Op(op), Ty(ty) {
@@ -235,7 +238,7 @@ SCEVZeroExtendExpr::SCEVZeroExtendExpr(const SCEVHandle &op, const Type *ty)
 }
 
 SCEVZeroExtendExpr::~SCEVZeroExtendExpr() {
-  SCEVZeroExtends.erase(std::make_pair(Op, Ty));
+  SCEVZeroExtends->erase(std::make_pair(Op, Ty));
 }
 
 ConstantRange SCEVZeroExtendExpr::getValueRange() const {
@@ -249,13 +252,13 @@ void SCEVZeroExtendExpr::print(std::ostream &OS) const {
 // SCEVCommExprs - Only allow the creation of one SCEVCommutativeExpr for any
 // particular input.  Don't use a SCEVHandle here, or else the object will never
 // be deleted!
-static std::map<std::pair<unsigned, std::vector<SCEV*> >,
-                SCEVCommutativeExpr*> SCEVCommExprs;
+static ManagedStatic<std::map<std::pair<unsigned, std::vector<SCEV*> >,
+                     SCEVCommutativeExpr*> > SCEVCommExprs;
 
 SCEVCommutativeExpr::~SCEVCommutativeExpr() {
-  SCEVCommExprs.erase(std::make_pair(getSCEVType(),
-                                     std::vector<SCEV*>(Operands.begin(),
-                                                        Operands.end())));
+  SCEVCommExprs->erase(std::make_pair(getSCEVType(),
+                                      std::vector<SCEV*>(Operands.begin(),
+                                                         Operands.end())));
 }
 
 void SCEVCommutativeExpr::print(std::ostream &OS) const {
@@ -297,10 +300,11 @@ replaceSymbolicValuesWithConcrete(const SCEVHandle &Sym,
 // SCEVSDivs - Only allow the creation of one SCEVSDivExpr for any particular
 // input.  Don't use a SCEVHandle here, or else the object will never be
 // deleted!
-static std::map<std::pair<SCEV*, SCEV*>, SCEVSDivExpr*> SCEVSDivs;
+static ManagedStatic<std::map<std::pair<SCEV*, SCEV*>, 
+                     SCEVSDivExpr*> > SCEVSDivs;
 
 SCEVSDivExpr::~SCEVSDivExpr() {
-  SCEVSDivs.erase(std::make_pair(LHS, RHS));
+  SCEVSDivs->erase(std::make_pair(LHS, RHS));
 }
 
 void SCEVSDivExpr::print(std::ostream &OS) const {
@@ -316,13 +320,13 @@ const Type *SCEVSDivExpr::getType() const {
 // SCEVAddRecExprs - Only allow the creation of one SCEVAddRecExpr for any
 // particular input.  Don't use a SCEVHandle here, or else the object will never
 // be deleted!
-static std::map<std::pair<const Loop *, std::vector<SCEV*> >,
-                SCEVAddRecExpr*> SCEVAddRecExprs;
+static ManagedStatic<std::map<std::pair<const Loop *, std::vector<SCEV*> >,
+                     SCEVAddRecExpr*> > SCEVAddRecExprs;
 
 SCEVAddRecExpr::~SCEVAddRecExpr() {
-  SCEVAddRecExprs.erase(std::make_pair(L,
-                                       std::vector<SCEV*>(Operands.begin(),
-                                                          Operands.end())));
+  SCEVAddRecExprs->erase(std::make_pair(L,
+                                        std::vector<SCEV*>(Operands.begin(),
+                                                           Operands.end())));
 }
 
 SCEVHandle SCEVAddRecExpr::
@@ -365,9 +369,9 @@ void SCEVAddRecExpr::print(std::ostream &OS) const {
 // SCEVUnknowns - Only allow the creation of one SCEVUnknown for any particular
 // value.  Don't use a SCEVHandle here, or else the object will never be
 // deleted!
-static std::map<Value*, SCEVUnknown*> SCEVUnknowns;
+static ManagedStatic<std::map<Value*, SCEVUnknown*> > SCEVUnknowns;
 
-SCEVUnknown::~SCEVUnknown() { SCEVUnknowns.erase(V); }
+SCEVUnknown::~SCEVUnknown() { SCEVUnknowns->erase(V); }
 
 bool SCEVUnknown::isLoopInvariant(const Loop *L) const {
   // All non-instruction values are loop invariant.  All instructions are loop
@@ -393,7 +397,7 @@ namespace {
   /// SCEVComplexityCompare - Return true if the complexity of the LHS is less
   /// than the complexity of the RHS.  This comparator is used to canonicalize
   /// expressions.
-  struct SCEVComplexityCompare {
+  struct VISIBILITY_HIDDEN SCEVComplexityCompare {
     bool operator()(SCEV *LHS, SCEV *RHS) {
       return LHS->getSCEVType() < RHS->getSCEVType();
     }
@@ -459,9 +463,9 @@ SCEVHandle SCEVUnknown::getIntegerSCEV(int Val, const Type *Ty) {
   else if (Ty->isFloatingPoint())
     C = ConstantFP::get(Ty, Val);
   else if (Ty->isSigned())
-    C = ConstantSInt::get(Ty, Val);
+    C = ConstantInt::get(Ty, Val);
   else {
-    C = ConstantSInt::get(Ty->getSignedVersion(), Val);
+    C = ConstantInt::get(Ty->getSignedVersion(), Val);
     C = ConstantExpr::getCast(C, Ty);
   }
   return SCEVUnknown::get(C);
@@ -503,11 +507,11 @@ static SCEVHandle PartialFact(SCEVHandle V, unsigned NumSteps) {
   // Handle this case efficiently, it is common to have constant iteration
   // counts while computing loop exit values.
   if (SCEVConstant *SC = dyn_cast<SCEVConstant>(V)) {
-    uint64_t Val = SC->getValue()->getRawValue();
+    uint64_t Val = SC->getValue()->getZExtValue();
     uint64_t Result = 1;
     for (; NumSteps; --NumSteps)
       Result *= Val-(NumSteps-1);
-    Constant *Res = ConstantUInt::get(Type::ULongTy, Result);
+    Constant *Res = ConstantInt::get(Type::ULongTy, Result);
     return SCEVUnknown::get(ConstantExpr::getCast(Res, V->getType()));
   }
 
@@ -570,7 +574,7 @@ SCEVHandle SCEVTruncateExpr::get(const SCEVHandle &Op, const Type *Ty) {
       return SCEVAddRecExpr::get(Operands, AddRec->getLoop());
   }
 
-  SCEVTruncateExpr *&Result = SCEVTruncates[std::make_pair(Op, Ty)];
+  SCEVTruncateExpr *&Result = (*SCEVTruncates)[std::make_pair(Op, Ty)];
   if (Result == 0) Result = new SCEVTruncateExpr(Op, Ty);
   return Result;
 }
@@ -584,7 +588,7 @@ SCEVHandle SCEVZeroExtendExpr::get(const SCEVHandle &Op, const Type *Ty) {
   // operands (often constants).  This would allow analysis of something like
   // this:  for (unsigned char X = 0; X < 100; ++X) { int Y = X; }
 
-  SCEVZeroExtendExpr *&Result = SCEVZeroExtends[std::make_pair(Op, Ty)];
+  SCEVZeroExtendExpr *&Result = (*SCEVZeroExtends)[std::make_pair(Op, Ty)];
   if (Result == 0) Result = new SCEVZeroExtendExpr(Op, Ty);
   return Result;
 }
@@ -812,8 +816,8 @@ SCEVHandle SCEVAddExpr::get(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
   // Okay, it looks like we really DO need an add expr.  Check to see if we
   // already have one, otherwise create a new one.
   std::vector<SCEV*> SCEVOps(Ops.begin(), Ops.end());
-  SCEVCommutativeExpr *&Result = SCEVCommExprs[std::make_pair(scAddExpr,
-                                                              SCEVOps)];
+  SCEVCommutativeExpr *&Result = (*SCEVCommExprs)[std::make_pair(scAddExpr,
+                                                                 SCEVOps)];
   if (Result == 0) Result = new SCEVAddExpr(Ops);
   return Result;
 }
@@ -975,8 +979,8 @@ SCEVHandle SCEVMulExpr::get(std::vector<SCEVHandle> &Ops) {
   // Okay, it looks like we really DO need an mul expr.  Check to see if we
   // already have one, otherwise create a new one.
   std::vector<SCEV*> SCEVOps(Ops.begin(), Ops.end());
-  SCEVCommutativeExpr *&Result = SCEVCommExprs[std::make_pair(scMulExpr,
-                                                              SCEVOps)];
+  SCEVCommutativeExpr *&Result = (*SCEVCommExprs)[std::make_pair(scMulExpr,
+                                                                 SCEVOps)];
   if (Result == 0)
     Result = new SCEVMulExpr(Ops);
   return Result;
@@ -1003,7 +1007,7 @@ SCEVHandle SCEVSDivExpr::get(const SCEVHandle &LHS, const SCEVHandle &RHS) {
 
   // FIXME: implement folding of (X*4)/4 when we know X*4 doesn't overflow.
 
-  SCEVSDivExpr *&Result = SCEVSDivs[std::make_pair(LHS, RHS)];
+  SCEVSDivExpr *&Result = (*SCEVSDivs)[std::make_pair(LHS, RHS)];
   if (Result == 0) Result = new SCEVSDivExpr(LHS, RHS);
   return Result;
 }
@@ -1039,8 +1043,8 @@ SCEVHandle SCEVAddRecExpr::get(std::vector<SCEVHandle> &Operands,
     }
 
   SCEVAddRecExpr *&Result =
-    SCEVAddRecExprs[std::make_pair(L, std::vector<SCEV*>(Operands.begin(),
-                                                         Operands.end()))];
+    (*SCEVAddRecExprs)[std::make_pair(L, std::vector<SCEV*>(Operands.begin(),
+                                                            Operands.end()))];
   if (Result == 0) Result = new SCEVAddRecExpr(Operands, L);
   return Result;
 }
@@ -1048,7 +1052,7 @@ SCEVHandle SCEVAddRecExpr::get(std::vector<SCEVHandle> &Operands,
 SCEVHandle SCEVUnknown::get(Value *V) {
   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V))
     return SCEVConstant::get(CI);
-  SCEVUnknown *&Result = SCEVUnknowns[V];
+  SCEVUnknown *&Result = (*SCEVUnknowns)[V];
   if (Result == 0) Result = new SCEVUnknown(V);
   return Result;
 }
@@ -1062,7 +1066,7 @@ SCEVHandle SCEVUnknown::get(Value *V) {
 /// evolution code.
 ///
 namespace {
-  struct ScalarEvolutionsImpl {
+  struct VISIBILITY_HIDDEN ScalarEvolutionsImpl {
     /// F - The function we are analyzing.
     ///
     Function &F;
@@ -1295,6 +1299,31 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::createNodeForPHI(PHINode *PN) {
               SCEVHandle StartVal = getSCEV(PN->getIncomingValue(IncomingEdge));
               SCEVHandle PHISCEV  = SCEVAddRecExpr::get(StartVal, Accum, L);
 
+              // Okay, for the entire analysis of this edge we assumed the PHI
+              // to be symbolic.  We now need to go back and update all of the
+              // entries for the scalars that use the PHI (except for the PHI
+              // itself) to use the new analyzed value instead of the "symbolic"
+              // value.
+              ReplaceSymbolicValueWithConcrete(PN, SymbolicName, PHISCEV);
+              return PHISCEV;
+            }
+          }
+        } else if (SCEVAddRecExpr *AddRec = dyn_cast<SCEVAddRecExpr>(BEValue)) {
+          // Otherwise, this could be a loop like this:
+          //     i = 0;  for (j = 1; ..; ++j) { ....  i = j; }
+          // In this case, j = {1,+,1}  and BEValue is j.
+          // Because the other in-value of i (0) fits the evolution of BEValue
+          // i really is an addrec evolution.
+          if (AddRec->getLoop() == L && AddRec->isAffine()) {
+            SCEVHandle StartVal = getSCEV(PN->getIncomingValue(IncomingEdge));
+
+            // If StartVal = j.start - j.stride, we can use StartVal as the
+            // initial step of the addrec evolution.
+            if (StartVal == SCEV::getMinusSCEV(AddRec->getOperand(0),
+                                               AddRec->getOperand(1))) {
+              SCEVHandle PHISCEV = 
+                 SCEVAddRecExpr::get(StartVal, AddRec->getOperand(1), L);
+
               // Okay, for the entire analysis of this edge we assumed the PHI
               // to be symbolic.  We now need to go back and update all of the
               // entries for the scalars that use the PHI (except for the PHI
@@ -1576,7 +1605,7 @@ GetAddressedElementFromGlobal(GlobalVariable *GV,
                               const std::vector<ConstantInt*> &Indices) {
   Constant *Init = GV->getInitializer();
   for (unsigned i = 0, e = Indices.size(); i != e; ++i) {
-    uint64_t Idx = Indices[i]->getRawValue();
+    uint64_t Idx = Indices[i]->getZExtValue();
     if (ConstantStruct *CS = dyn_cast<ConstantStruct>(Init)) {
       assert(Idx < CS->getNumOperands() && "Bad struct index!");
       Init = cast<Constant>(CS->getOperand(Idx));
@@ -1650,8 +1679,8 @@ ComputeLoadConstantCompareIterationCount(LoadInst *LI, Constant *RHS,
 
   unsigned MaxSteps = MaxBruteForceIterations;
   for (unsigned IterationNum = 0; IterationNum != MaxSteps; ++IterationNum) {
-    ConstantUInt *ItCst =
-      ConstantUInt::get(IdxExpr->getType()->getUnsignedVersion(), IterationNum);
+    ConstantInt *ItCst =
+      ConstantInt::get(IdxExpr->getType()->getUnsignedVersion(), IterationNum);
     ConstantInt *Val = EvaluateConstantChrecAtConstant(IdxExpr, ItCst);
 
     // Form the GEP offset.
@@ -1663,7 +1692,7 @@ ComputeLoadConstantCompareIterationCount(LoadInst *LI, Constant *RHS,
     // Evaluate the condition for this iteration.
     Result = ConstantExpr::get(SetCCOpcode, Result, RHS);
     if (!isa<ConstantBool>(Result)) break;  // Couldn't decide for sure
-    if (Result == ConstantBool::False) {
+    if (cast<ConstantBool>(Result)->getValue() == false) {
 #if 0
       std::cerr << "\n***\n*** Computed loop count " << *ItCst
                 << "\n*** From global " << *GV << "*** BB: " << *L->getHeader()
@@ -1867,7 +1896,7 @@ ComputeIterationCountExhaustively(const Loop *L, Value *Cond, bool ExitWhen) {
     if (CondVal->getValue() == ExitWhen) {
       ConstantEvolutionLoopExitValue[PN] = PHIVal;
       ++NumBruteForceTripCountsComputed;
-      return SCEVConstant::get(ConstantUInt::get(Type::UIntTy, IterationNum));
+      return SCEVConstant::get(ConstantInt::get(Type::UIntTy, IterationNum));
     }
 
     // Compute the value of the PHI node for the next iteration.
@@ -1906,7 +1935,7 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::getSCEVAtScope(SCEV *V, const Loop *L) {
               // this is a constant evolving PHI node, get the final value at
               // the specified iteration number.
               Constant *RV = getConstantEvolutionLoopExitValue(PN,
-                                               ICC->getValue()->getRawValue(),
+                                               ICC->getValue()->getZExtValue(),
                                                                LI);
               if (RV) return SCEVUnknown::get(RV);
             }
@@ -2047,10 +2076,10 @@ SolveQuadraticEquation(const SCEVAddRecExpr *AddRec) {
   SqrtTerm = ConstantExpr::getSub(ConstantExpr::getMul(B, B), SqrtTerm);
 
   // Compute floor(sqrt(B^2-4ac))
-  ConstantUInt *SqrtVal =
-    cast<ConstantUInt>(ConstantExpr::getCast(SqrtTerm,
+  ConstantInt *SqrtVal =
+    cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getCast(SqrtTerm,
                                    SqrtTerm->getType()->getUnsignedVersion()));
-  uint64_t SqrtValV = SqrtVal->getValue();
+  uint64_t SqrtValV = SqrtVal->getZExtValue();
   uint64_t SqrtValV2 = (uint64_t)sqrt((double)SqrtValV);
   // The square root might not be precise for arbitrary 64-bit integer
   // values.  Do some sanity checks to ensure it's correct.
@@ -2060,7 +2089,7 @@ SolveQuadraticEquation(const SCEVAddRecExpr *AddRec) {
     return std::make_pair(CNC, CNC);
   }
 
-  SqrtVal = ConstantUInt::get(Type::ULongTy, SqrtValV2);
+  SqrtVal = ConstantInt::get(Type::ULongTy, SqrtValV2);
   SqrtTerm = ConstantExpr::getCast(SqrtVal, SqrtTerm->getType());
 
   Constant *NegB = ConstantExpr::getNeg(B);
@@ -2142,7 +2171,7 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::HowFarToZero(SCEV *V, const Loop *L) {
       if (ConstantBool *CB =
           dyn_cast<ConstantBool>(ConstantExpr::getSetLT(R1->getValue(),
                                                         R2->getValue()))) {
-        if (CB != ConstantBool::True)
+        if (CB->getValue() == false)
           std::swap(R1, R2);   // R1 is the minimum root now.
 
         // We can only use this value if the chrec ends up with an exact zero
@@ -2172,7 +2201,7 @@ SCEVHandle ScalarEvolutionsImpl::HowFarToNonZero(SCEV *V, const Loop *L) {
   if (SCEVConstant *C = dyn_cast<SCEVConstant>(V)) {
     Constant *Zero = Constant::getNullValue(C->getValue()->getType());
     Constant *NonZero = ConstantExpr::getSetNE(C->getValue(), Zero);
-    if (NonZero == ConstantBool::True)
+    if (NonZero == ConstantBool::getTrue())
       return getSCEV(Zero);
     return UnknownValue;  // Otherwise it will loop infinitely.
   }
@@ -2360,7 +2389,7 @@ SCEVHandle SCEVAddRecExpr::getNumIterationsInRange(ConstantRange Range) const {
       if (ConstantBool *CB =
           dyn_cast<ConstantBool>(ConstantExpr::getSetLT(R1->getValue(),
                                                         R2->getValue()))) {
-        if (CB != ConstantBool::True)
+        if (CB->getValue() == false)
           std::swap(R1, R2);   // R1 is the minimum root now.
 
         // Make sure the root is not off by one.  The returned iteration should