[BranchFolding] Set correct mem refs
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / GCStrategy.cpp
index 719fa194d8da132313dfbe7fb178ae2dcc8007e1..554d326942e92769ccd2ddbc6d59eab0595fb68d 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-//===-- GCStrategy.cpp - Garbage collection infrastructure -----------------===//
+//===-- GCStrategy.cpp - Garbage Collector Description --------------------===//
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
-// This file implements target- and collector-independent garbage collection
-// infrastructure.
-//
-// MachineCodeAnalysis identifies the GC safe points in the machine code. Roots
-// are identified in SelectionDAGISel.
+// This file implements the policy object GCStrategy which describes the
+// behavior of a given garbage collector.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #include "llvm/CodeGen/GCStrategy.h"
-#include "llvm/CodeGen/Passes.h"
-#include "llvm/IntrinsicInst.h"
-#include "llvm/Module.h"
-#include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
-#include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
-#include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
-#include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
-#include "llvm/Target/TargetFrameInfo.h"
-#include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
-#include "llvm/Target/TargetMachine.h"
-#include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
-#include "llvm/Support/Debug.h"
-#include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
-#include "llvm/Support/raw_ostream.h"
 
 using namespace llvm;
 
-namespace {
-  
-  /// LowerIntrinsics - This pass rewrites calls to the llvm.gcread or
-  /// llvm.gcwrite intrinsics, replacing them with simple loads and stores as 
-  /// directed by the GCStrategy. It also performs automatic root initialization
-  /// and custom intrinsic lowering.
-  class LowerIntrinsics : public FunctionPass {
-    static bool NeedsDefaultLoweringPass(const GCStrategy &C);
-    static bool NeedsCustomLoweringPass(const GCStrategy &C);
-    static bool CouldBecomeSafePoint(Instruction *I);
-    bool PerformDefaultLowering(Function &F, GCStrategy &Coll);
-    static bool InsertRootInitializers(Function &F,
-                                       AllocaInst **Roots, unsigned Count);
-    
-  public:
-    static char ID;
-    
-    LowerIntrinsics();
-    const char *getPassName() const;
-    void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const;
-    
-    bool doInitialization(Module &M);
-    bool runOnFunction(Function &F);
-  };
-  
-  
-  /// MachineCodeAnalysis - This is a target-independent pass over the machine 
-  /// function representation to identify safe points for the garbage collector
-  /// in the machine code. It inserts labels at safe points and populates a
-  /// GCMetadata record for each function.
-  class MachineCodeAnalysis : public MachineFunctionPass {
-    const TargetMachine *TM;
-    GCFunctionInfo *FI;
-    MachineModuleInfo *MMI;
-    const TargetInstrInfo *TII;
-    
-    void FindSafePoints(MachineFunction &MF);
-    void VisitCallPoint(MachineBasicBlock::iterator MI);
-    MCSymbol *InsertLabel(MachineBasicBlock &MBB, 
-                          MachineBasicBlock::iterator MI,
-                          DebugLoc DL) const;
-    
-    void FindStackOffsets(MachineFunction &MF);
-    
-  public:
-    static char ID;
-    
-    MachineCodeAnalysis();
-    const char *getPassName() const;
-    void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const;
-    
-    bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF);
-  };
-  
-}
-
-// -----------------------------------------------------------------------------
-
-GCStrategy::GCStrategy() :
-  NeededSafePoints(0),
-  CustomReadBarriers(false),
-  CustomWriteBarriers(false),
-  CustomRoots(false),
-  InitRoots(true),
-  UsesMetadata(false)
-{}
-
-GCStrategy::~GCStrategy() {
-  for (iterator I = begin(), E = end(); I != E; ++I)
-    delete *I;
-  
-  Functions.clear();
-}
-bool GCStrategy::initializeCustomLowering(Module &M) { return false; }
-bool GCStrategy::performCustomLowering(Function &F) {
-  dbgs() << "gc " << getName() << " must override performCustomLowering.\n";
-  llvm_unreachable(0);
-  return 0;
-}
-
-GCFunctionInfo *GCStrategy::insertFunctionInfo(const Function &F) {
-  GCFunctionInfo *FI = new GCFunctionInfo(F, *this);
-  Functions.push_back(FI);
-  return FI;
-}
-
-// -----------------------------------------------------------------------------
-
-FunctionPass *llvm::createGCLoweringPass() {
-  return new LowerIntrinsics();
-}
-char LowerIntrinsics::ID = 0;
-
-LowerIntrinsics::LowerIntrinsics()
-  : FunctionPass(ID) {}
-
-const char *LowerIntrinsics::getPassName() const {
-  return "Lower Garbage Collection Instructions";
-}
-    
-void LowerIntrinsics::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
-  FunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
-  AU.addRequired<GCModuleInfo>();
-}
-
-/// doInitialization - If this module uses the GC intrinsics, find them now.
-bool LowerIntrinsics::doInitialization(Module &M) {
-  // FIXME: This is rather antisocial in the context of a JIT since it performs
-  //        work against the entire module. But this cannot be done at
-  //        runFunction time (initializeCustomLowering likely needs to change
-  //        the module).
-  GCModuleInfo *MI = getAnalysisIfAvailable<GCModuleInfo>();
-  assert(MI && "LowerIntrinsics didn't require GCModuleInfo!?");
-  for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I)
-    if (!I->isDeclaration() && I->hasGC())
-      MI->getFunctionInfo(*I); // Instantiate the GC strategy.
-  
-  bool MadeChange = false;
-  for (GCModuleInfo::iterator I = MI->begin(), E = MI->end(); I != E; ++I)
-    if (NeedsCustomLoweringPass(**I))
-      if ((*I)->initializeCustomLowering(M))
-        MadeChange = true;
-  
-  return MadeChange;
-}
-
-bool LowerIntrinsics::InsertRootInitializers(Function &F, AllocaInst **Roots, 
-                                                          unsigned Count) {
-  // Scroll past alloca instructions.
-  BasicBlock::iterator IP = F.getEntryBlock().begin();
-  while (isa<AllocaInst>(IP)) ++IP;
-  
-  // Search for initializers in the initial BB.
-  SmallPtrSet<AllocaInst*,16> InitedRoots;
-  for (; !CouldBecomeSafePoint(IP); ++IP)
-    if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(IP))
-      if (AllocaInst *AI =
-          dyn_cast<AllocaInst>(SI->getOperand(1)->stripPointerCasts()))
-        InitedRoots.insert(AI);
-  
-  // Add root initializers.
-  bool MadeChange = false;
-  
-  for (AllocaInst **I = Roots, **E = Roots + Count; I != E; ++I)
-    if (!InitedRoots.count(*I)) {
-      StoreInst* SI = new StoreInst(ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(
-                        cast<PointerType>((*I)->getType())->getElementType())),
-                        *I);
-      SI->insertAfter(*I);
-      MadeChange = true;
-    }
-  
-  return MadeChange;
-}
-
-bool LowerIntrinsics::NeedsDefaultLoweringPass(const GCStrategy &C) {
-  // Default lowering is necessary only if read or write barriers have a default
-  // action. The default for roots is no action.
-  return !C.customWriteBarrier()
-      || !C.customReadBarrier()
-      || C.initializeRoots();
-}
-
-bool LowerIntrinsics::NeedsCustomLoweringPass(const GCStrategy &C) {
-  // Custom lowering is only necessary if enabled for some action.
-  return C.customWriteBarrier()
-      || C.customReadBarrier()
-      || C.customRoots();
-}
-
-/// CouldBecomeSafePoint - Predicate to conservatively determine whether the
-/// instruction could introduce a safe point.
-bool LowerIntrinsics::CouldBecomeSafePoint(Instruction *I) {
-  // The natural definition of instructions which could introduce safe points
-  // are:
-  // 
-  //   - call, invoke (AfterCall, BeforeCall)
-  //   - phis (Loops)
-  //   - invoke, ret, unwind (Exit)
-  // 
-  // However, instructions as seemingly inoccuous as arithmetic can become
-  // libcalls upon lowering (e.g., div i64 on a 32-bit platform), so instead
-  // it is necessary to take a conservative approach.
-  
-  if (isa<AllocaInst>(I) || isa<GetElementPtrInst>(I) ||
-      isa<StoreInst>(I) || isa<LoadInst>(I))
-    return false;
-  
-  // llvm.gcroot is safe because it doesn't do anything at runtime.
-  if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I))
-    if (Function *F = CI->getCalledFunction())
-      if (unsigned IID = F->getIntrinsicID())
-        if (IID == Intrinsic::gcroot)
-          return false;
-  
-  return true;
-}
-
-/// runOnFunction - Replace gcread/gcwrite intrinsics with loads and stores.
-/// Leave gcroot intrinsics; the code generator needs to see those.
-bool LowerIntrinsics::runOnFunction(Function &F) {
-  // Quick exit for functions that do not use GC.
-  if (!F.hasGC())
-    return false;
-  
-  GCFunctionInfo &FI = getAnalysis<GCModuleInfo>().getFunctionInfo(F);
-  GCStrategy &S = FI.getStrategy();
-  
-  bool MadeChange = false;
-  
-  if (NeedsDefaultLoweringPass(S))
-    MadeChange |= PerformDefaultLowering(F, S);
-  
-  if (NeedsCustomLoweringPass(S))
-    MadeChange |= S.performCustomLowering(F);
-  
-  return MadeChange;
-}
-
-bool LowerIntrinsics::PerformDefaultLowering(Function &F, GCStrategy &S) {
-  bool LowerWr = !S.customWriteBarrier();
-  bool LowerRd = !S.customReadBarrier();
-  bool InitRoots = S.initializeRoots();
-  
-  SmallVector<AllocaInst*, 32> Roots;
-  
-  bool MadeChange = false;
-  for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB) {
-    for (BasicBlock::iterator II = BB->begin(), E = BB->end(); II != E;) {
-      if (IntrinsicInst *CI = dyn_cast<IntrinsicInst>(II++)) {
-        Function *F = CI->getCalledFunction();
-        switch (F->getIntrinsicID()) {
-        case Intrinsic::gcwrite:
-          if (LowerWr) {
-            // Replace a write barrier with a simple store.
-            Value *St = new StoreInst(CI->getArgOperand(0),
-                                      CI->getArgOperand(2), CI);
-            CI->replaceAllUsesWith(St);
-            CI->eraseFromParent();
-          }
-          break;
-        case Intrinsic::gcread:
-          if (LowerRd) {
-            // Replace a read barrier with a simple load.
-            Value *Ld = new LoadInst(CI->getArgOperand(1), "", CI);
-            Ld->takeName(CI);
-            CI->replaceAllUsesWith(Ld);
-            CI->eraseFromParent();
-          }
-          break;
-        case Intrinsic::gcroot:
-          if (InitRoots) {
-            // Initialize the GC root, but do not delete the intrinsic. The
-            // backend needs the intrinsic to flag the stack slot.
-            Roots.push_back(cast<AllocaInst>(
-                              CI->getArgOperand(0)->stripPointerCasts()));
-          }
-          break;
-        default:
-          continue;
-        }
-        
-        MadeChange = true;
-      }
-    }
-  }
-  
-  if (Roots.size())
-    MadeChange |= InsertRootInitializers(F, Roots.begin(), Roots.size());
-  
-  return MadeChange;
-}
-
-// -----------------------------------------------------------------------------
-
-FunctionPass *llvm::createGCMachineCodeAnalysisPass() {
-  return new MachineCodeAnalysis();
-}
-
-char MachineCodeAnalysis::ID = 0;
-
-MachineCodeAnalysis::MachineCodeAnalysis()
-  : MachineFunctionPass(ID) {}
-
-const char *MachineCodeAnalysis::getPassName() const {
-  return "Analyze Machine Code For Garbage Collection";
-}
-
-void MachineCodeAnalysis::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
-  MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
-  AU.setPreservesAll();
-  AU.addRequired<MachineModuleInfo>();
-  AU.addRequired<GCModuleInfo>();
-}
-
-MCSymbol *MachineCodeAnalysis::InsertLabel(MachineBasicBlock &MBB, 
-                                           MachineBasicBlock::iterator MI,
-                                           DebugLoc DL) const {
-  MCSymbol *Label = MBB.getParent()->getContext().CreateTempSymbol();
-  BuildMI(MBB, MI, DL, TII->get(TargetOpcode::GC_LABEL)).addSym(Label);
-  return Label;
-}
-
-void MachineCodeAnalysis::VisitCallPoint(MachineBasicBlock::iterator CI) {
-  // Find the return address (next instruction), too, so as to bracket the call
-  // instruction.
-  MachineBasicBlock::iterator RAI = CI; 
-  ++RAI;                                
-  
-  if (FI->getStrategy().needsSafePoint(GC::PreCall))
-    FI->addSafePoint(GC::PreCall, InsertLabel(*CI->getParent(), CI,
-                                              CI->getDebugLoc()));
-  
-  if (FI->getStrategy().needsSafePoint(GC::PostCall))
-    FI->addSafePoint(GC::PostCall, InsertLabel(*CI->getParent(), RAI,
-                                               CI->getDebugLoc()));
-}
-
-void MachineCodeAnalysis::FindSafePoints(MachineFunction &MF) {
-  for (MachineFunction::iterator BBI = MF.begin(),
-                                 BBE = MF.end(); BBI != BBE; ++BBI)
-    for (MachineBasicBlock::iterator MI = BBI->begin(),
-                                     ME = BBI->end(); MI != ME; ++MI)
-      if (MI->getDesc().isCall())
-        VisitCallPoint(MI);
-}
-
-void MachineCodeAnalysis::FindStackOffsets(MachineFunction &MF) {
-  const TargetRegisterInfo *TRI = TM->getRegisterInfo();
-  assert(TRI && "TargetRegisterInfo not available!");
-  
-  for (GCFunctionInfo::roots_iterator RI = FI->roots_begin(),
-                                      RE = FI->roots_end(); RI != RE; ++RI)
-    RI->StackOffset = TRI->getFrameIndexOffset(MF, RI->Num);
-}
-
-bool MachineCodeAnalysis::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
-  // Quick exit for functions that do not use GC.
-  if (!MF.getFunction()->hasGC())
-    return false;
-  
-  FI = &getAnalysis<GCModuleInfo>().getFunctionInfo(*MF.getFunction());
-  if (!FI->getStrategy().needsSafePoints())
-    return false;
-  
-  TM = &MF.getTarget();
-  MMI = &getAnalysis<MachineModuleInfo>();
-  TII = TM->getInstrInfo();
-  
-  // Find the size of the stack frame.
-  FI->setFrameSize(MF.getFrameInfo()->getStackSize());
-  
-  // Find all safe points.
-  FindSafePoints(MF);
-  
-  // Find the stack offsets for all roots.
-  FindStackOffsets(MF);
-  
-  return false;
-}
+GCStrategy::GCStrategy()
+    : UseStatepoints(false), NeededSafePoints(0), CustomReadBarriers(false),
+      CustomWriteBarriers(false), CustomRoots(false), InitRoots(true),
+      UsesMetadata(false) {}