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[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Scalar / DCE.cpp
index 797edf50544898c8e4eb1aa9934893d936d498cb..1f5def63e487e404b40d8f65b479df14dcb7a800 100644 (file)
 //===- DCE.cpp - Code to perform dead code elimination --------------------===//
 //
-// This file implements dead code elimination and basic block merging.
+// This file implements dead inst elimination and dead code elimination.
 //
-// Specifically, this:
-//   * removes definitions with no uses (including unused constants)
-//   * removes basic blocks with no predecessors
-//   * merges a basic block into its predecessor if there is only one and the
-//     predecessor only has one successor.
-//
-// TODO: This should REALLY be recursive instead of iterative.  Right now, we 
-// scan linearly through values, removing unused ones as we go.  The problem is
-// that this may cause other earlier values to become unused.  To make sure that
-// we get them all, we iterate until things stop changing.  Instead, when 
-// removing a value, recheck all of its operands to see if they are now unused.
-// Piece of cake, and more efficient as well.
+// Dead Inst Elimination performs a single pass over the function removing
+// instructions that are obviously dead.  Dead Code Elimination is similar, but
+// it rechecks instructions that were used by removed instructions to see if
+// they are newly dead.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#include "llvm/Module.h"
-#include "llvm/Method.h"
-#include "llvm/BasicBlock.h"
-#include "llvm/iTerminators.h"
-#include "llvm/Opt/AllOpts.h"
-
-struct ConstPoolDCE { 
-  enum { EndOffs = 0 };
-  static bool isDCEable(const Value *) { return true; } 
-};
-
-struct BasicBlockDCE {
-  enum { EndOffs = 1 };
-  static bool isDCEable(const Instruction *I) {
-    return !I->hasSideEffects();
-  }
-};
-
-template<class ValueSubclass, class ItemParentType, class DCEController>
-static bool RemoveUnusedDefs(ValueHolder<ValueSubclass, ItemParentType> &Vals, 
-                            DCEController DCEControl) {
-  bool Changed = false;
-  typedef ValueHolder<ValueSubclass, ItemParentType> Container;
-
-  int Offset = DCEController::EndOffs;
-  for (Container::iterator DI = Vals.begin(); DI != Vals.end()-Offset; ) {
-    // Look for un"used" definitions...
-    if ((*DI)->use_empty() && DCEController::isDCEable(*DI)) {
-      // Bye bye
-      delete Vals.remove(DI);
-      Changed = true;
-    } else {
-      DI++;
-    }
-  }
-  return Changed;
-}
+#include "llvm/Transforms/Scalar.h"
+#include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
+#include "llvm/Instruction.h"
+#include "llvm/Pass.h"
+#include "llvm/Support/InstIterator.h"
+#include "Support/StatisticReporter.h"
+#include <set>
 
+static Statistic<> DIEEliminated("die\t\t- Number of insts removed");
+static Statistic<> DCEEliminated("dce\t\t- Number of insts removed");
 
-bool DoRemoveUnusedConstants(SymTabValue *S) {
-  bool Changed = false;
-  ConstantPool &CP = S->getConstantPool();
-  for (ConstantPool::plane_iterator PI = CP.begin(); PI != CP.end(); ++PI)
-    Changed |= RemoveUnusedDefs(**PI, ConstPoolDCE());
-  return Changed;
-}
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// DeadInstElimination pass implementation
+//
 
+namespace {
+  struct DeadInstElimination : public BasicBlockPass {
+    const char *getPassName() const { return "Dead Instruction Elimination"; }
+    
+    virtual bool runOnBasicBlock(BasicBlock &BB) {
+      bool Changed = false;
+      for (BasicBlock::iterator DI = BB.begin(); DI != BB.end(); )
+        if (dceInstruction(DI)) {
+          Changed = true;
+          ++DIEEliminated;
+        } else
+          ++DI;
+      return Changed;
+    }
 
-static void ReplaceUsesWithConstant(Instruction *I) {
-  // Get the method level constant pool
-  ConstantPool &CP = I->getParent()->getParent()->getConstantPool();
+    virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
+      AU.preservesCFG();
+    }
+  };
+}
 
-  ConstPoolVal *CPV = 0;
-  ConstantPool::PlaneType *P;
-  if (!CP.getPlane(I->getType(), P)) {  // Does plane exist?
-    // Yes, is it empty?
-    if (!P->empty()) CPV = P->front();
-  }
+Pass *createDeadInstEliminationPass() {
+  return new DeadInstElimination();
+}
 
-  if (CPV == 0) { // We don't have an existing constant to reuse.  Just add one.
-    CPV = ConstPoolVal::getNullConstant(I->getType());  // Create a new constant
 
-    // Add the new value to the constant pool...
-    CP.insert(CPV);
-  }
-  
-  // Make all users of this instruction reference the constant instead
-  I->replaceAllUsesWith(CPV);
-}
 
-static bool DoDCEPass(Method *M) {
-  Method::BasicBlocksType::iterator BBIt;
-  Method::BasicBlocksType &BBs = M->getBasicBlocks();
-  bool Changed = false;
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// DeadCodeElimination pass implementation
+//
 
-  // Loop through now and remove instructions that have no uses...
-  for (BBIt = BBs.begin(); BBIt != BBs.end(); BBIt++)
-    Changed |= RemoveUnusedDefs((*BBIt)->getInstList(), BasicBlockDCE());
+namespace {
+  struct DCE : public FunctionPass {
+    const char *getPassName() const { return "Dead Code Elimination"; }
 
-  // Scan through and remove basic blocks that have no predecessors (except,
-  // of course, the first one.  :)  (so skip first block)
-  //
-  for (BBIt = BBs.begin(), ++BBIt; BBIt != BBs.end(); BBIt++) {
-    BasicBlock *BB = *BBIt;
-    assert(BB->getTerminator() && 
-          "Degenerate basic block encountered!");  // Empty bb???
-
-    if (BB->pred_begin() == BB->pred_end() &&
-       !BB->hasConstantPoolReferences()) {
-
-      while (!BB->getInstList().empty()) {
-       Instruction *I = BB->getInstList().front();
-       // If this instruction is used, replace uses with an arbitrary
-       // constant value.  Because control flow can't get here, we don't care
-       // what we replace the value with.
-       if (!I->use_empty()) ReplaceUsesWithConstant(I);
-
-       // Remove the instruction from the basic block
-       BasicBlock::InstListType::iterator f = BB->getInstList().begin();
-       delete BB->getInstList().remove(f);
-      }
+    virtual bool runOnFunction(Function &F);
 
-      delete BBs.remove(BBIt);
-      ++BBIt;  // remove puts use on the previous block, we want the next one
-      Changed = true;
+     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
+      AU.preservesCFG();
     }
-  }
+ };
+}
 
-  // Loop through an merge basic blocks into their predecessor if there is only
-  // one, and if there is only one successor of the predecessor.
+bool DCE::runOnFunction(Function &F) {
+  // Start out with all of the instructions in the worklist...
+  std::vector<Instruction*> WorkList(inst_begin(F), inst_end(F));
+  std::set<Instruction*> DeadInsts;
+  
+  // Loop over the worklist finding instructions that are dead.  If they are
+  // dead make them drop all of their uses, making other instructions
+  // potentially dead, and work until the worklist is empty.
   //
-  for (BBIt = BBs.begin(); BBIt != BBs.end(); BBIt++) {
-    BasicBlock *BB = *BBIt;
-
-    // Is there exactly one predecessor to this block?
-    BasicBlock::pred_iterator PI(BB->pred_begin());
-    if (PI != BB->pred_end() && ++PI == BB->pred_end() && 
-       !BB->hasConstantPoolReferences()) {
-      BasicBlock *Pred = *BB->pred_begin();
-      TerminatorInst *Term = Pred->getTerminator();
-      if (Term == 0) continue; // Err... malformed basic block!
-
-      // Is it an unconditional branch?
-      if (Term->getInstType() != Instruction::Br ||
-          !((BranchInst*)Term)->isUnconditional())
-        continue;  // Nope, maybe next time...
-
-      Changed = true;
-
-      // Make all branches to the predecessor now point to the successor...
-      Pred->replaceAllUsesWith(BB);
-
-      // Move all definitions in the predecessor to the successor...
-      BasicBlock::InstListType::iterator DI = Pred->getInstList().end();
-      assert(Pred->getTerminator() && 
-            "Degenerate basic block encountered!");  // Empty bb???      
-      delete Pred->getInstList().remove(--DI); // Remove terminator
-      
-      while (Pred->getInstList().begin() != (DI = Pred->getInstList().end())) {
-        Instruction *Def = Pred->getInstList().remove(--DI); // Remove from end
-        BB->getInstList().push_front(Def);                   // Add to front...
-      }
-
-      // Remove basic block from the method...
-      BBs.remove(Pred);
-
-      // Always inherit predecessors name if it exists...
-      if (Pred->hasName()) BB->setName(Pred->getName());
-
-      // So long you waste of a basic block you...
-      delete Pred;
+  while (!WorkList.empty()) {
+    Instruction *I = WorkList.back();
+    WorkList.pop_back();
+    
+    if (isInstructionTriviallyDead(I)) {       // If the instruction is dead...
+      // Loop over all of the values that the instruction uses, if there are
+      // instructions being used, add them to the worklist, because they might
+      // go dead after this one is removed.
+      //
+      for (User::use_iterator UI = I->use_begin(), UE = I->use_end();
+           UI != UE; ++UI)
+        if (Instruction *Used = dyn_cast<Instruction>(*UI))
+          WorkList.push_back(Used);
+
+      // Tell the instruction to let go of all of the values it uses...
+      I->dropAllReferences();
+
+      // Keep track of this instruction, because we are going to delete it later
+      DeadInsts.insert(I);
     }
   }
 
-  // Remove unused constants
-  Changed |= DoRemoveUnusedConstants(M);
-  return Changed;
-}
-
+  // If we found no dead instructions, we haven't changed the function...
+  if (DeadInsts.empty()) return false;
+
+  // Otherwise, loop over the program, removing and deleting the instructions...
+  for (Function::iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E; ++I)
+    for (BasicBlock::iterator BI = I->begin(); BI != I->end(); )
+      if (DeadInsts.count(BI)) {             // Is this instruction dead?
+        BI = I->getInstList().erase(BI);     // Yup, remove and delete inst
+        ++DCEEliminated;
+      } else {                               // This instruction is not dead
+        ++BI;                                // Continue on to the next one...
+      }
 
-// It is possible that we may require multiple passes over the code to fully
-// eliminate dead code.  Iterate until we are done.
-//
-bool DoDeadCodeElimination(Method *M) {
-  bool Changed = false;
-  while (DoDCEPass(M)) Changed = true;
-  return Changed;
+  return true;
 }
 
-bool DoDeadCodeElimination(Module *C) { 
-  bool Val = ApplyOptToAllMethods(C, DoDeadCodeElimination);
-  while (DoRemoveUnusedConstants(C)) Val = true;
-  return Val;
+Pass *createDeadCodeEliminationPass() {
+  return new DCE();
 }