Disable most IR-level transform passes on functions marked 'optnone'.
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Scalar / EarlyCSE.cpp
index f3c92d64c2a340a2161b03c61253d8f5108dc138..24baee72dc1e099b2a5a803c29059db53c527632 100644 (file)
 
 #define DEBUG_TYPE "early-cse"
 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
-#include "llvm/Instructions.h"
-#include "llvm/Pass.h"
-#include "llvm/Analysis/Dominators.h"
+#include "llvm/ADT/Hashing.h"
+#include "llvm/ADT/ScopedHashTable.h"
+#include "llvm/ADT/Statistic.h"
 #include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
-#include "llvm/Target/TargetData.h"
-#include "llvm/Target/TargetLibraryInfo.h"
-#include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
+#include "llvm/IR/DataLayout.h"
+#include "llvm/IR/Dominators.h"
+#include "llvm/IR/Instructions.h"
+#include "llvm/Pass.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
 #include "llvm/Support/RecyclingAllocator.h"
-#include "llvm/ADT/ScopedHashTable.h"
-#include "llvm/ADT/Statistic.h"
-#include <deque>
+#include "llvm/Target/TargetLibraryInfo.h"
+#include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
+#include <vector>
 using namespace llvm;
 
 STATISTIC(NumSimplify, "Number of instructions simplified or DCE'd");
@@ -39,7 +40,7 @@ static unsigned getHash(const void *V) {
 }
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-// SimpleValue 
+// SimpleValue
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 namespace {
@@ -47,16 +48,16 @@ namespace {
   /// scoped hash table.
   struct SimpleValue {
     Instruction *Inst;
-    
+
     SimpleValue(Instruction *I) : Inst(I) {
       assert((isSentinel() || canHandle(I)) && "Inst can't be handled!");
     }
-    
+
     bool isSentinel() const {
       return Inst == DenseMapInfo<Instruction*>::getEmptyKey() ||
              Inst == DenseMapInfo<Instruction*>::getTombstoneKey();
     }
-    
+
     static bool canHandle(Instruction *Inst) {
       // This can only handle non-void readnone functions.
       if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(Inst))
@@ -71,11 +72,6 @@ namespace {
 }
 
 namespace llvm {
-// SimpleValue is POD.
-template<> struct isPodLike<SimpleValue> {
-  static const bool value = true;
-};
-
 template<> struct DenseMapInfo<SimpleValue> {
   static inline SimpleValue getEmptyKey() {
     return DenseMapInfo<Instruction*>::getEmptyKey();
@@ -90,35 +86,56 @@ template<> struct DenseMapInfo<SimpleValue> {
 
 unsigned DenseMapInfo<SimpleValue>::getHashValue(SimpleValue Val) {
   Instruction *Inst = Val.Inst;
-  
   // Hash in all of the operands as pointers.
-  unsigned Res = 0;
-  for (unsigned i = 0, e = Inst->getNumOperands(); i != e; ++i)
-    Res ^= getHash(Inst->getOperand(i)) << (i & 0xF);
+  if (BinaryOperator* BinOp = dyn_cast<BinaryOperator>(Inst)) {
+    Value *LHS = BinOp->getOperand(0);
+    Value *RHS = BinOp->getOperand(1);
+    if (BinOp->isCommutative() && BinOp->getOperand(0) > BinOp->getOperand(1))
+      std::swap(LHS, RHS);
+
+    if (isa<OverflowingBinaryOperator>(BinOp)) {
+      // Hash the overflow behavior
+      unsigned Overflow =
+        BinOp->hasNoSignedWrap()   * OverflowingBinaryOperator::NoSignedWrap |
+        BinOp->hasNoUnsignedWrap() * OverflowingBinaryOperator::NoUnsignedWrap;
+      return hash_combine(BinOp->getOpcode(), Overflow, LHS, RHS);
+    }
 
-  if (CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(Inst))
-    Res ^= getHash(CI->getType());
-  else if (CmpInst *CI = dyn_cast<CmpInst>(Inst))
-    Res ^= CI->getPredicate();
-  else if (const ExtractValueInst *EVI = dyn_cast<ExtractValueInst>(Inst)) {
-    for (ExtractValueInst::idx_iterator I = EVI->idx_begin(),
-         E = EVI->idx_end(); I != E; ++I)
-      Res ^= *I;
-  } else if (const InsertValueInst *IVI = dyn_cast<InsertValueInst>(Inst)) {
-    for (InsertValueInst::idx_iterator I = IVI->idx_begin(),
-         E = IVI->idx_end(); I != E; ++I)
-      Res ^= *I;
-  } else {
-    // nothing extra to hash in.
-    assert((isa<CallInst>(Inst) ||
-            isa<BinaryOperator>(Inst) || isa<GetElementPtrInst>(Inst) ||
-            isa<SelectInst>(Inst) || isa<ExtractElementInst>(Inst) ||
-            isa<InsertElementInst>(Inst) || isa<ShuffleVectorInst>(Inst)) &&
-           "Invalid/unknown instruction");
+    return hash_combine(BinOp->getOpcode(), LHS, RHS);
   }
 
+  if (CmpInst *CI = dyn_cast<CmpInst>(Inst)) {
+    Value *LHS = CI->getOperand(0);
+    Value *RHS = CI->getOperand(1);
+    CmpInst::Predicate Pred = CI->getPredicate();
+    if (Inst->getOperand(0) > Inst->getOperand(1)) {
+      std::swap(LHS, RHS);
+      Pred = CI->getSwappedPredicate();
+    }
+    return hash_combine(Inst->getOpcode(), Pred, LHS, RHS);
+  }
+
+  if (CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(Inst))
+    return hash_combine(CI->getOpcode(), CI->getType(), CI->getOperand(0));
+
+  if (const ExtractValueInst *EVI = dyn_cast<ExtractValueInst>(Inst))
+    return hash_combine(EVI->getOpcode(), EVI->getOperand(0),
+                        hash_combine_range(EVI->idx_begin(), EVI->idx_end()));
+
+  if (const InsertValueInst *IVI = dyn_cast<InsertValueInst>(Inst))
+    return hash_combine(IVI->getOpcode(), IVI->getOperand(0),
+                        IVI->getOperand(1),
+                        hash_combine_range(IVI->idx_begin(), IVI->idx_end()));
+
+  assert((isa<CallInst>(Inst) || isa<BinaryOperator>(Inst) ||
+          isa<GetElementPtrInst>(Inst) || isa<SelectInst>(Inst) ||
+          isa<ExtractElementInst>(Inst) || isa<InsertElementInst>(Inst) ||
+          isa<ShuffleVectorInst>(Inst)) && "Invalid/unknown instruction");
+
   // Mix in the opcode.
-  return (Res << 1) ^ Inst->getOpcode();
+  return hash_combine(Inst->getOpcode(),
+                      hash_combine_range(Inst->value_op_begin(),
+                                         Inst->value_op_end()));
 }
 
 bool DenseMapInfo<SimpleValue>::isEqual(SimpleValue LHS, SimpleValue RHS) {
@@ -126,13 +143,47 @@ bool DenseMapInfo<SimpleValue>::isEqual(SimpleValue LHS, SimpleValue RHS) {
 
   if (LHS.isSentinel() || RHS.isSentinel())
     return LHSI == RHSI;
-  
+
   if (LHSI->getOpcode() != RHSI->getOpcode()) return false;
-  return LHSI->isIdenticalTo(RHSI);
+  if (LHSI->isIdenticalTo(RHSI)) return true;
+
+  // If we're not strictly identical, we still might be a commutable instruction
+  if (BinaryOperator *LHSBinOp = dyn_cast<BinaryOperator>(LHSI)) {
+    if (!LHSBinOp->isCommutative())
+      return false;
+
+    assert(isa<BinaryOperator>(RHSI)
+           && "same opcode, but different instruction type?");
+    BinaryOperator *RHSBinOp = cast<BinaryOperator>(RHSI);
+
+    // Check overflow attributes
+    if (isa<OverflowingBinaryOperator>(LHSBinOp)) {
+      assert(isa<OverflowingBinaryOperator>(RHSBinOp)
+             && "same opcode, but different operator type?");
+      if (LHSBinOp->hasNoUnsignedWrap() != RHSBinOp->hasNoUnsignedWrap() ||
+          LHSBinOp->hasNoSignedWrap() != RHSBinOp->hasNoSignedWrap())
+        return false;
+    }
+
+    // Commuted equality
+    return LHSBinOp->getOperand(0) == RHSBinOp->getOperand(1) &&
+      LHSBinOp->getOperand(1) == RHSBinOp->getOperand(0);
+  }
+  if (CmpInst *LHSCmp = dyn_cast<CmpInst>(LHSI)) {
+    assert(isa<CmpInst>(RHSI)
+           && "same opcode, but different instruction type?");
+    CmpInst *RHSCmp = cast<CmpInst>(RHSI);
+    // Commuted equality
+    return LHSCmp->getOperand(0) == RHSCmp->getOperand(1) &&
+      LHSCmp->getOperand(1) == RHSCmp->getOperand(0) &&
+      LHSCmp->getSwappedPredicate() == RHSCmp->getPredicate();
+  }
+
+  return false;
 }
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-// CallValue 
+// CallValue
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 namespace {
@@ -140,21 +191,21 @@ namespace {
   /// the scoped hash table.
   struct CallValue {
     Instruction *Inst;
-    
+
     CallValue(Instruction *I) : Inst(I) {
       assert((isSentinel() || canHandle(I)) && "Inst can't be handled!");
     }
-    
+
     bool isSentinel() const {
       return Inst == DenseMapInfo<Instruction*>::getEmptyKey() ||
              Inst == DenseMapInfo<Instruction*>::getTombstoneKey();
     }
-    
+
     static bool canHandle(Instruction *Inst) {
       // Don't value number anything that returns void.
       if (Inst->getType()->isVoidTy())
         return false;
-      
+
       CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(Inst);
       if (CI == 0 || !CI->onlyReadsMemory())
         return false;
@@ -164,11 +215,6 @@ namespace {
 }
 
 namespace llvm {
-  // CallValue is POD.
-  template<> struct isPodLike<CallValue> {
-    static const bool value = true;
-  };
-  
   template<> struct DenseMapInfo<CallValue> {
     static inline CallValue getEmptyKey() {
       return DenseMapInfo<Instruction*>::getEmptyKey();
@@ -189,7 +235,7 @@ unsigned DenseMapInfo<CallValue>::getHashValue(CallValue Val) {
            "Cannot value number calls with metadata operands");
     Res ^= getHash(Inst->getOperand(i)) << (i & 0xF);
   }
-  
+
   // Mix in the opcode.
   return (Res << 1) ^ Inst->getOpcode();
 }
@@ -203,11 +249,11 @@ bool DenseMapInfo<CallValue>::isEqual(CallValue LHS, CallValue RHS) {
 
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-// EarlyCSE pass. 
+// EarlyCSE pass.
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 namespace {
-  
+
 /// EarlyCSE - This pass does a simple depth-first walk over the dominator
 /// tree, eliminating trivially redundant instructions and using instsimplify
 /// to canonicalize things as it goes.  It is intended to be fast and catch
@@ -216,21 +262,21 @@ namespace {
 /// cases.
 class EarlyCSE : public FunctionPass {
 public:
-  const TargetData *TD;
+  const DataLayout *TD;
   const TargetLibraryInfo *TLI;
   DominatorTree *DT;
   typedef RecyclingAllocator<BumpPtrAllocator,
                       ScopedHashTableVal<SimpleValue, Value*> > AllocatorTy;
   typedef ScopedHashTable<SimpleValue, Value*, DenseMapInfo<SimpleValue>,
                           AllocatorTy> ScopedHTType;
-  
+
   /// AvailableValues - This scoped hash table contains the current values of
   /// all of our simple scalar expressions.  As we walk down the domtree, we
   /// look to see if instructions are in this: if so, we replace them with what
   /// we find, otherwise we insert them so that dominated values can succeed in
   /// their lookup.
   ScopedHTType *AvailableValues;
-  
+
   /// AvailableLoads - This scoped hash table contains the current values
   /// of loads.  This allows us to get efficient access to dominating loads when
   /// we have a fully redundant load.  In addition to the most recent load, we
@@ -243,15 +289,15 @@ public:
   typedef ScopedHashTable<Value*, std::pair<Value*, unsigned>,
                           DenseMapInfo<Value*>, LoadMapAllocator> LoadHTType;
   LoadHTType *AvailableLoads;
-  
+
   /// AvailableCalls - This scoped hash table contains the current values
   /// of read-only call values.  It uses the same generation count as loads.
   typedef ScopedHashTable<CallValue, std::pair<Value*, unsigned> > CallHTType;
   CallHTType *AvailableCalls;
-  
+
   /// CurrentGeneration - This is the current generation of the memory value.
   unsigned CurrentGeneration;
-  
+
   static char ID;
   explicit EarlyCSE() : FunctionPass(ID) {
     initializeEarlyCSEPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
@@ -274,7 +320,8 @@ private:
         CallScope(*availableCalls) {}
 
    private:
-    NodeScope(const NodeScope&); // DO NOT IMPLEMENT
+    NodeScope(const NodeScope&) LLVM_DELETED_FUNCTION;
+    void operator=(const NodeScope&) LLVM_DELETED_FUNCTION;
 
     ScopedHTType::ScopeTy Scope;
     LoadHTType::ScopeTy LoadScope;
@@ -313,7 +360,8 @@ private:
     void process() { Processed = true; }
 
    private:
-    StackNode(const StackNode&); // DO NOT IMPLEMENT
+    StackNode(const StackNode&) LLVM_DELETED_FUNCTION;
+    void operator=(const StackNode&) LLVM_DELETED_FUNCTION;
 
     // Members.
     unsigned CurrentGeneration;
@@ -326,10 +374,10 @@ private:
   };
 
   bool processNode(DomTreeNode *Node);
-  
+
   // This transformation requires dominator postdominator info
   virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
-    AU.addRequired<DominatorTree>();
+    AU.addRequired<DominatorTreeWrapperPass>();
     AU.addRequired<TargetLibraryInfo>();
     AU.setPreservesCFG();
   }
@@ -344,13 +392,13 @@ FunctionPass *llvm::createEarlyCSEPass() {
 }
 
 INITIALIZE_PASS_BEGIN(EarlyCSE, "early-cse", "Early CSE", false, false)
-INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(DominatorTree)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(DominatorTreeWrapperPass)
 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(TargetLibraryInfo)
 INITIALIZE_PASS_END(EarlyCSE, "early-cse", "Early CSE", false, false)
 
 bool EarlyCSE::processNode(DomTreeNode *Node) {
   BasicBlock *BB = Node->getBlock();
-  
+
   // If this block has a single predecessor, then the predecessor is the parent
   // of the domtree node and all of the live out memory values are still current
   // in this block.  If this block has multiple predecessors, then they could
@@ -359,29 +407,29 @@ bool EarlyCSE::processNode(DomTreeNode *Node) {
   // predecessors.
   if (BB->getSinglePredecessor() == 0)
     ++CurrentGeneration;
-  
+
   /// LastStore - Keep track of the last non-volatile store that we saw... for
   /// as long as there in no instruction that reads memory.  If we see a store
   /// to the same location, we delete the dead store.  This zaps trivial dead
   /// stores which can occur in bitfield code among other things.
   StoreInst *LastStore = 0;
-  
+
   bool Changed = false;
 
   // See if any instructions in the block can be eliminated.  If so, do it.  If
   // not, add them to AvailableValues.
   for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; ) {
     Instruction *Inst = I++;
-    
+
     // Dead instructions should just be removed.
-    if (isInstructionTriviallyDead(Inst)) {
+    if (isInstructionTriviallyDead(Inst, TLI)) {
       DEBUG(dbgs() << "EarlyCSE DCE: " << *Inst << '\n');
       Inst->eraseFromParent();
       Changed = true;
       ++NumSimplify;
       continue;
     }
-    
+
     // If the instruction can be simplified (e.g. X+0 = X) then replace it with
     // its simpler value.
     if (Value *V = SimplifyInstruction(Inst, TD, TLI, DT)) {
@@ -392,7 +440,7 @@ bool EarlyCSE::processNode(DomTreeNode *Node) {
       ++NumSimplify;
       continue;
     }
-    
+
     // If this is a simple instruction that we can value number, process it.
     if (SimpleValue::canHandle(Inst)) {
       // See if the instruction has an available value.  If so, use it.
@@ -404,12 +452,12 @@ bool EarlyCSE::processNode(DomTreeNode *Node) {
         ++NumCSE;
         continue;
       }
-      
+
       // Otherwise, just remember that this value is available.
       AvailableValues->insert(Inst, Inst);
       continue;
     }
-    
+
     // If this is a non-volatile load, process it.
     if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(Inst)) {
       // Ignore volatile loads.
@@ -417,7 +465,7 @@ bool EarlyCSE::processNode(DomTreeNode *Node) {
         LastStore = 0;
         continue;
       }
-      
+
       // If we have an available version of this load, and if it is the right
       // generation, replace this instruction.
       std::pair<Value*, unsigned> InVal =
@@ -431,18 +479,18 @@ bool EarlyCSE::processNode(DomTreeNode *Node) {
         ++NumCSELoad;
         continue;
       }
-      
+
       // Otherwise, remember that we have this instruction.
       AvailableLoads->insert(Inst->getOperand(0),
                           std::pair<Value*, unsigned>(Inst, CurrentGeneration));
       LastStore = 0;
       continue;
     }
-    
+
     // If this instruction may read from memory, forget LastStore.
     if (Inst->mayReadFromMemory())
       LastStore = 0;
-    
+
     // If this is a read-only call, process it.
     if (CallValue::canHandle(Inst)) {
       // If we have an available version of this call, and if it is the right
@@ -457,19 +505,19 @@ bool EarlyCSE::processNode(DomTreeNode *Node) {
         ++NumCSECall;
         continue;
       }
-      
+
       // Otherwise, remember that we have this instruction.
       AvailableCalls->insert(Inst,
                          std::pair<Value*, unsigned>(Inst, CurrentGeneration));
       continue;
     }
-    
+
     // Okay, this isn't something we can CSE at all.  Check to see if it is
     // something that could modify memory.  If so, our available memory values
     // cannot be used so bump the generation count.
     if (Inst->mayWriteToMemory()) {
       ++CurrentGeneration;
-     
+
       if (StoreInst *SI = dyn_cast<StoreInst>(Inst)) {
         // We do a trivial form of DSE if there are two stores to the same
         // location with no intervening loads.  Delete the earlier store.
@@ -483,7 +531,7 @@ bool EarlyCSE::processNode(DomTreeNode *Node) {
           LastStore = 0;
           continue;
         }
-        
+
         // Okay, we just invalidated anything we knew about loaded values.  Try
         // to salvage *something* by remembering that the stored value is a live
         // version of the pointer.  It is safe to forward from volatile stores
@@ -491,7 +539,7 @@ bool EarlyCSE::processNode(DomTreeNode *Node) {
         // the store.
         AvailableLoads->insert(SI->getPointerOperand(),
          std::pair<Value*, unsigned>(SI->getValueOperand(), CurrentGeneration));
-        
+
         // Remember that this was the last store we saw for DSE.
         if (SI->isSimple())
           LastStore = SI;
@@ -504,12 +552,15 @@ bool EarlyCSE::processNode(DomTreeNode *Node) {
 
 
 bool EarlyCSE::runOnFunction(Function &F) {
-  std::deque<StackNode *> nodesToProcess;
+  if (skipOptnoneFunction(F))
+    return false;
+
+  std::vector<StackNode *> nodesToProcess;
 
-  TD = getAnalysisIfAvailable<TargetData>();
+  TD = getAnalysisIfAvailable<DataLayout>();
   TLI = &getAnalysis<TargetLibraryInfo>();
-  DT = &getAnalysis<DominatorTree>();
-  
+  DT = &getAnalysis<DominatorTreeWrapperPass>().getDomTree();
+
   // Tables that the pass uses when walking the domtree.
   ScopedHTType AVTable;
   AvailableValues = &AVTable;
@@ -517,12 +568,12 @@ bool EarlyCSE::runOnFunction(Function &F) {
   AvailableLoads = &LoadTable;
   CallHTType CallTable;
   AvailableCalls = &CallTable;
-  
+
   CurrentGeneration = 0;
   bool Changed = false;
 
   // Process the root node.
-  nodesToProcess.push_front(
+  nodesToProcess.push_back(
       new StackNode(AvailableValues, AvailableLoads, AvailableCalls,
                     CurrentGeneration, DT->getRootNode(),
                     DT->getRootNode()->begin(),
@@ -535,7 +586,7 @@ bool EarlyCSE::runOnFunction(Function &F) {
   while (!nodesToProcess.empty()) {
     // Grab the first item off the stack. Set the current generation, remove
     // the node from the stack, and process it.
-    StackNode *NodeToProcess = nodesToProcess.front();
+    StackNode *NodeToProcess = nodesToProcess.back();
 
     // Initialize class members.
     CurrentGeneration = NodeToProcess->currentGeneration();
@@ -549,7 +600,7 @@ bool EarlyCSE::runOnFunction(Function &F) {
     } else if (NodeToProcess->childIter() != NodeToProcess->end()) {
       // Push the next child onto the stack.
       DomTreeNode *child = NodeToProcess->nextChild();
-      nodesToProcess.push_front(
+      nodesToProcess.push_back(
           new StackNode(AvailableValues,
                         AvailableLoads,
                         AvailableCalls,
@@ -559,7 +610,7 @@ bool EarlyCSE::runOnFunction(Function &F) {
       // It has been processed, and there are no more children to process,
       // so delete it and pop it off the stack.
       delete NodeToProcess;
-      nodesToProcess.pop_front();
+      nodesToProcess.pop_back();
     }
   } // while (!nodes...)